我使用低功率直流稳压器。我已经知道计算平滑电容器大小的公式。这可能是一个迭代过程,先用示波器测试一个尺寸,然后使用更大的尺寸或添加更多尺寸,直到示波器显示出可接受(非常低)的纹波和噪声水平。
除了电容器的成本之外,是否有任何权衡取舍(很多)并仅使用一个非常大的电容器,而不是尝试将尺寸校准为“刚好足够”但仅此而已?
我使用低功率直流稳压器。我已经知道计算平滑电容器大小的公式。这可能是一个迭代过程,先用示波器测试一个尺寸,然后使用更大的尺寸或添加更多尺寸,直到示波器显示出可接受(非常低)的纹波和噪声水平。
除了电容器的成本之外,是否有任何权衡取舍(很多)并仅使用一个非常大的电容器,而不是尝试将尺寸校准为“刚好足够”但仅此而已?
就上限而言,有两个相互竞争的要求:长期(波纹)和瞬时(峰值)。大电解可以给你前者,但不能给你后者。通常,您将大型电解液与较小的 0.1uF 并联,能够在电解液开始起作用时提供瞬时尖峰。或者 0.1uF 可能用于本地去耦以稳定该稳压器。如果指定的电容器实际上是 0.1uF 或更小,那么电容器的目的是非常快速地提供少量电荷。不要用更大的电解液代替它——这绝对是越大越差而不是越好的情况。
超越这一点,你必须告诉我们你正在与什么样的监管机构打交道。如果它只是一个基本的线性稳压器,那么它并不重要。如果你有一个开关稳压器,电容会影响开关的谐振频率,所以要非常小心。
变压器和整流器输出端大于最小平滑电容会降低纹波,这是一个优点。然而,这是一个小小的优势,因为即使将电容器的尺寸增加一倍也只会(大致)将纹波减半。大型电容器的任何下游都需要具有显着的电源抑制比 (PSRR) 以应对纹波。与将大滤波电容器 (BFC) 的尺寸加倍相比,有更便宜的方法可以将其改进两倍。
较大 BFC 的缺点是它会从输入变压器和整流器中汲取更大、更短的电流脉冲。
这可能会导致许多问题,尽管大多数问题都很小,或者可以得到缓解。
a) 更高的电磁干扰产生,因为更大的电流脉冲和更高的电流在二极管中被关断。
b) 由于 RMS 电流较大,二极管和变压器的温度稍高。
c) 输入功率因数较差。
对电源某处的电感(交流输入、变压器漏感、变压器后或二极管后)进行嗅探将减小整流器脉冲的幅度并延长其长度,从而改善上述所有情况。
注意:我对 OPs 帖子的解释是我们谈论的是稳压器输出上的电容器,其他一些帖子似乎假设提问者谈论的是整流器上的电容器。
较大电容器的主要缺点是开启上升时间和关闭下降时间会更长。这意味着在启动期间对稳压器的压力更大,在极端情况下甚至可能导致稳压器过流关断。它还可能导致不能很好地处理欠压的负载出现问题。
话虽如此,我认为尝试对此类电容器的尺寸进行微观管理没有任何意义。在大多数情况下,在您认为自己需要的东西上留出很大的余量(2 倍或更多)不太可能成为问题。
来自安迪又名评论:
如果您使用的电源有特定的输出电容器要求,请确保遵循它们。对于所有这些类型的稳压器链接 (LDO),通常只有一个最小电容。(在数据表中搜索 ESR)。
如果您使用的是开关模式稳压器,则输出电容器(在电流模式控制器中)决定输出极点和零点。在电压模式转换器中,它与输出电感器形成谐振电路。在这两种情况下,我们都必须提供环路补偿,这部分取决于输出电容器的值。
(注意:我知道在电流模式设备的输出上使用陶瓷需要其他技术来提供输出零,因为陶瓷电容器零频率太高而无用)。
必须仔细选择这些电容器;更改这些值需要重新评估环路补偿组件,否则很可能会导致环路不稳定。
这种重新评估也可能会降低电源的环路带宽,从而降低瞬态性能。