我必须对电源控制电路进行滤波，并且像往常一样，我使用了很多并联的电容器。其中一些电容器是钽或铝聚合物类型，额定纹波电流为 3 安培左右……在正常操作中，纹波电流会很好，但是当电池第一次连接到电路时，我希望电容器会表现为短路，消耗超过其纹波电流的巨大浪涌电流。
我是否必须担心这些并制作某种慢启动电路来为电容器充电，还是没关系？
示例电路：
电容器浪涌电流
电器工程
电容器
浪涌电流
2022-01-18 13:13:37
4个回答
NTC 应该可以正常工作，因为稍后将由电容器提供任何瞬变。
然而，这是一个非常简单的软启动电路，与通常在 MOSFET 栅极上使用 RC 电路的电路略有不同——我在 NPN 的发射极上添加了一些负反馈，以更可预测地控制上升时间。
免责声明 - 我没有测试过这条电路，只是在 SPICE 中快速组合在一起，但希望我没有错过任何愚蠢的事情。显然，您可以更改值以适合您的目的。
编辑 - MOSFET 部件号不是推荐的（感谢 Zebonaut），而只是随机的 SPICE 部件。确保选择适合电路要求的部件。NPN 可以是任何通用部件（如 2N3904）
模拟：
也遵循这些应用笔记。
如果输入电流非常小，请尝试使用电感限流。
我只是在另一个论坛的帖子中重写了几句话
“可能的最大电流峰值为 Vpeak*2/(w*L)。但是，电感器不仅会限制浪涌电流，还会限制稳态电流，因此您必须选择该值以使其不会改变原始电流消耗太多。所以这意味着，如果您有一个正常消耗 5 安培电流但有 100 安培浪涌电流的设备，您必须选择一个将浪涌电流限制在 20 安培左右的电感器，以便浪涌期结束后，设备仍可正常运行。
此外，在使用电感器时，您必须小心不要将它们突然从电路断开，否则它们可能会烧毁其他组件，甚至开关。
您可以使用电感器和某种开关电路，在浪涌时间结束后将电感器短路。”
尝试计算浪涌电流，其中包含两个因素，一个基于电容器的 ESR，另一个基于 i =C * dV/dT，计算两者均取最小值。参考。关于LDO浪涌电流的问题
检查所需的最大电流。
对于低电流设计，带有电感器和保护可能是可行的。
钽电容器确实具有最大峰值电流额定值，您确实应该担心它（或者更确切地说，在您的设计中考虑它）。钽因损坏严重而臭名昭著，即使达到最大值。电压或电流额定值仅被违反一次，而且只是短暂的。
来自 AVX、KEMET 和其他公司的示例应用指南可能会给您类似的信息：
1.2.4 浪涌的影响
固态钽和 OxiCap® 电容器承受电压和电流浪涌的能力有限。这与所有其他电解电容器一样，是因为它们在跨电介质的非常高的电应力下工作。例如，一个 6 伏的钽电容器在额定电压下工作时的电场为 167 kV/mm。OxiCap® 电容器在明显低于 167 kV/mm 的电场下工作。[...] 固体钽电容器和 OxiCap® 具有由用作负极板的二氧化锰半导体层提供的自愈能力。然而，这在低阻抗应用中受到限制。在低阻抗电路的情况下，电容器可能会受到电流浪涌的压力。
对电容器进行降额可提高组件的可靠性。[...] 在经历快速充电或放电的电路中，建议使用 1Ω/V 的保护电阻。如果无法做到这一点，则应在钽电容器上使用高达 70% 的降额系数。[...]
（来源）
此外，源和设备输入之间的导线电感可能会与输入电容器一起引起一些振铃，这可能会导致意外的高电压和超出最大值。浪涌电压额定值。他们告诉您在使用钽帽时使用 70 % (!) 的降额是有原因的。
铝电解电容器受到更多的滥用。
我知道纹波电流额定值的主要原因是电流流过电容器的 ESR 所产生的热量。对于开启的情况，只有一个事件，并且不会产生足够的热量来损坏组件，除非发生了真正深奥的事情。
您可以轻松计算浪涌电流；输入电压除以电容器的 ESR；这是开始时的最大浪涌电流。当然，充电的微分方程意味着它将立即开始看到较低的电流。
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