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| | | | | | | | | 主要缺少个文员,把电容某个序列的参数都填好,就可以做个智能的啦 |
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| | | | | | | | | | | 不同家的不一样,同一家的不同尺寸、不同序列也不一样,这个要整理起来比较费时间,只要懂其中的道理,怎么来都不怕。 |
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| | | | | | | 此份资料不错,大家可以有个大致了解。
对于详细公式,要特别注意,rubycon给不同的公司其寿命计算公式可能不同,就我手里的公式与上面的资料也有差异。所以在实际计算的时候,需要以厂商提供的为准。 |
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| | | | | | | | | | | 关于额定寿命描述需要补充,见35楼。电容的额定温度85 105 125。。。 |
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| | YTDFWANGWEI- 积分:109774
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- 帖子:45909
积分:109774 版主 | | | ,我估计按照厂家给的公式算出来,寿命都是大大滴。 |
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| | | | | | | 王工的意思是按公式算出来寿命很大,实际很早就坏了?
这里涉及到正确使用公式,正确测温度,正确测纹波,这个一般不是公式有问题,而是算的问题。 |
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| | | | YTDFWANGWEI- 积分:109774
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- 帖子:45909
积分:109774 版主 | | | | | 嗯所以我看看你最终算出来的寿命会是多少,期待,呵呵。 |
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| | | | | | YTDFWANGWEI- 积分:109774
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积分:109774 版主 | | | | | | | 4W小时就是5年,LED什么的不都是鼓吹无电解,因为电解电容影响他们的寿命,可5年还不够用的吗?呵呵。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | 感觉都是估算的,老电视机放了多少年?那些电解又如何呢 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | 一般算电解的寿命是在低压最恶劣的情况。我们国内是220V电压,本身电解的温度较低;其次是并不都是工作在满载状态;第三是你一天24小时开着吗?
这些因素加起来,你说的老电视机的电解实际寿命就会很长。我家里的黑白电视20年了,还能开机使用。
其实真正的电解寿命计算需要考虑的实际带载的情况,以及一天中工作几个小时,待机又几个小时,这不是本帖的重点,不展开了。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | 回21楼王工:
不能这样直接类比,如果按LED的条件,我上面所用的电容寿命计算出来会很低,尤其是这个温度的影响,非常大。 |
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| | | | | | | | YTDFWANGWEI- 积分:109774
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- 帖子:45909
积分:109774 版主 | | | | | | | | | 那就以一个LED电源为例,讲解一下105度的电容的寿命好了。期待。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | 我不做LED电源,没有详细的测试规范,无法得出实测的ripple电流、温度、工作电压等,但本帖可以以105度的电容寿命为例,欢迎指点啊。 |
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| | | | | 对于电容的寿命,这里先说一下什么时候算寿命结束。
一般判断标准如下:(不同厂家对变化量的定义会有小的调整)
1、电容量变化:初始值的±20 %;
2、损耗角正切:不超过规定值的200%;
3、漏电流:不超过规定值;
4、外观:不能有明显异常,比如鼓起,漏液,炸裂等。
一个电容,只要以上4点有一点超出了就认为寿命结束,大家平常更直观的是看第四点。
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| | | | | | | 关于电容的寿命,有储存寿命和使用寿命之分。
一般规格书有里显示:在额定温度下,电容的储存寿命就1000~2000个小时。在正常的温度下,大部分厂商的储存时间是2年,超过2年的就需要进行通电处理。这个不是我们关心的。
我们更关注的是使用寿命:
规格书里会给出额定寿命,那么额定寿命是在什么条件下测出来的呢?
一般额定寿命是在加额定电压、额定温度、额定纹波电流的情况下测出的。
从以上可以看出,影响使用寿命的3大因素,计算依据也是基于此。 |
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| | | | | | | | | | | 这个有高低压之分,还有不同厂商之间的区分,后面会讲到。 |
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| | | | | | | | | 下面继续35楼的内容:
电解的实际使用寿命的计算可用下面的公式表示:
Lx=Lo·Kt·Ki·Kv
其中
Lx:电容计算出的使用寿命
L0:电容在额定条件下的寿命
Kt:电容温度系数
Ki:电容纹波电流系数
Kv:电容电压系数
粗看一下公式,是不是很简单?
以上公式基本适用于所有厂商的电解电容寿命计算,差异就在不同家、不同系列的那3个系数不一样。 |
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| | | | | | | | | | | | | 楼主,我跪求您,救命:
我手头上已经测得电解电容的纹波电流和电容内核及表面的温度,
使用表面温度和纹波电流计算寿命的方法和上面的这个公式相似,已经算过!
但是我希望使用电解电容内核温度计算更准确的寿命,如何计算呢?
在线等! |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | 炸电容倒是没有,只是测试很长时间的结果好像和预期的不是很一致,不是很放心
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | 你说的不一致是什么情况?算的比较长,实际寿命达不到?
一般来说,用内核温度来算,寿命会比采用纹波电流算的高。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 内核基本上是没办法测到的,你要把线伸进去才行,那样电容就开口了 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 有办法测的哦,要说准确,这样测从准哦,可实际中这样操作的不多。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 那只能像厂家订做啊。。。自己是没办法搞口子出来测的 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 这个是需要向厂家要,但不用订做吧,免费sample就可以啊,申请来测一下就可以了,实际产品还是用的正常的啊。
自己搞有风险,容易把电解弄坏。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 看到基本上都是表面温度了,其实内部,表面温度算出来的寿命都是估算,所以还是可以接受的 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 是的,本帖也将以纹波电流+表面温度来估算,这个操作起来比较方便,而且计算也有裕量。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 既然前面说到测试电容内核温度来估算温升,这里说明一下。
这种测试方法,直接得到内核温度,就不要纹波电流系数了,纹波电流对寿命的影响最终也是反映在温升上。
一般计算为Lx=Lo*Kt*Kv,电压系数还是有的。
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 请问I0各次谐波纹波电流叠加的有效值是否需要考虑温度对各次谐波的影响?
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| | | | | | | | | | | | | 继续44楼的内容往下:
对于电解的寿命,大家都知道一个原则:温度下降10°C,寿命翻倍。
这个可以通过上面的公式推导,假设在额定电压、额定纹波电流下,温度低于额定温度10°,可得:
Ki=1 Kv=1 Kt=210/10=2
从而得出寿命翻倍:
Lx=2Lo
温度对寿命的影响非常大,额定2000h~5000h的电解,实际应用中达到几万个小时是很轻松的。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | 有可能说法不一样吧,我这边的计算并没有用到Ki这个系数,而是有一个频率补正系数。
Kt的话容易理解了,就是电容寿命与温度的关系的一个参数,~85℃=1.73,105℃=1.0,我这边的电容都是这么个系数
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | Ki是个总的系数,指纹波电流对寿命的影响。
~85℃=1.73,105 ℃=1.0,我这边的电容都是这么个系数。
不同的厂家,或者同一厂家的不同系列也不一样哦,你都这么算可能有问题,除非厂家给的就是这样的。
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 比如第一个,1.67,你用1.73带入就有问题了啊。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 只是认识到,不是就定位为一个参数而已,不同种类还有多个参数 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | 温度影响很大,还有纹波电流的影响,这两个都是重要部分。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | α查表得出,ΔTj0从规格书可得出,Tc为实测表面温度,I为实测的ripple电流(高频需要折算到低频120Hz)。
这样两个方程,两个未知数 Ta 和 ΔTj 可解。
实际中要注意以下几点:
1、工作温度不能超Tmax、ripple电流不能超最大可接受ripple电流、电压不能超Vmax,只要有一项超了,就不适合用公式计算寿命,即使算过了也没有意义。
2、最大可接受ripple电流=额定ripple电流*温度系数
3、测试ripple电流的时候,引线长度尽量短,减少寄生电感对ripple的阻碍作用,使测量尽量准确。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 不管是哪一家的电容,计算公式都是差不多的,差异就是系数的选定。
大家在计算的时候需要与供应商确认具体的公式,不要以为同一家的所有source可以套用一个公式和系数,这样估算出来的误差会较大。
再提一下:
1、电容的Tc值,有些位置温度很低,比如为30°C左右,不要以此数据带入计算。对于低温的情况下,公式也是不合适的,最低温度需要从40°或者45°开始。
2、实际寿命算出20年了怎么办?厂商规格一般会写最高以15年为限,这与电容的本身寿命有关,如电解液挥发等。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 帅兄,如你说的这样测I1,I3,还不是需要拉条线出来吗? |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 这样好像说不通啊,总会拉条线出来测的,就算总的电流也一样啊。。。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 加上电阻,结果I1小了。。。那间接不是也影响到ripple了? |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 这么说是可以说的通的,也是可以理解的
算寿命只能给方法人家测了 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 嗯,按这样测算出来的I2会比直接测I2大一些,算出的寿命小一些,但更真实。
对于D中加入引线,有引线电阻,负载电阻的公差范围都大于引线电阻值,没有问题的。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 今年涨了点点,整体还行,不会饿死了。
再请教帅兄个问题,60W单级反激PFC,用PQ3220,能不能做到30℃的温升? |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 入:全电压
出,1.36A
自然冷却
尺寸,120*48*25 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 不知是有密封case的还是open frame?
全电压要做到30°温升有难度,也取决于你的效率和散热效果,一般产品要求也没这么严格。
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 这个尺寸来说,散热片的大小也几乎都定的差不多了吧
带外壳的 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 对了,你说的温升是变压器的温升吧?我之前这么理解。还是外壳的温升? |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | 帅哥:你先是在44楼列了个公式,说着说着怎么又引用了8楼的公式了。迷糊了 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 可以这么说,44楼给个定性认识,后面用rubycon公式就是具体计算了。
我在想是否需要用Mathcad做个例子,其实主要就是输公式了,用Excel也可以。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 谢谢了 。对面坐着个工程师,一问问题就是叫看书,上网自己查。还是你们好啊 ,肯教 。你们几个的帖子我经常看的。陆工 老王 。。。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 他可能很忙吧。
其实技术要多交流,这样思路更开阔,也可以纠正不对的认识。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | 不知你说的达标是什么意思?
对于计算电容寿命,你这说这几项都会达标,否则计算就失去意义,大都公司都可以做到。
如果你说的达标是不能超规格里的额定,不能乘上各系数,那是理解有误。就以输出电容为例,承受的ripple电流是A级别的,而规格里的额定是mA级的,肯定超了,没有哪家公司可以做到。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | 以适配器为例,绝大部分公司设计的输入输出电容是远远不够的,PC就不用说了。
以普通开关电源为例,反激5-10A输出,输出电容几乎都是三四千个微法,我怎么算,纹波电流都是不够的。
去过不少公司,电容怎么算见得太多了,往往都是理论一套实际一套,肯定不相信。
唯一见过稍微做的好一点的产品,应该是那种LED路灯电源,几乎都是真材实料。
这些,我指的是小功率产品设计。
以输入电容为例,原边怎么选,这个应该没有争议的,实际过程中不是这样;
以输出电容为例,综合各种因素,较为可靠的方法是,1000UF/A(反激),如果真的这么来,保守估计也要垮掉1/3的电源公司。
这个是某大公司5V11A的产品,我相信绝对是计算过电容寿命的,就是不晓得其条件到底是什么样子的。
你认为这里面的三个输出电容能够通过你的计算公式吗?
这个产品其实还好,后面还有更夸张的。
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | 1、你说的适配器,输入输出电容不够的说法,是根据什么来判断的?不知你拆过大厂的适配器没有,寿命肯定是可以满足客户要求的,更不会有ripple电流超的情况。
2、反激5~10A,输出电容为三四千uF的电容,那要看是什么电容,测试条件,工作温度是多少等等。额定寿命为2000h的电容,和5000h的比,能一样吗?你说的计算纹波电流不够,怀疑你的测试条件与人家的不符。
3、关于1000uF/A的说法,这是过设计,一般规格的要求不需要这么大。就以你目前用的笔记本适配器,里面肯定不会是1000uF/A,请问你的适配器坏过几个?(原装适配器)
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 目测其输出电容尺寸,应该是10*25。
10*25mm的电解电容,NCC-KZE系列,可以达到6A,Rubycon-ZL系列也差不多;
10*25mm的电解电容,NCC-KZN系列,可以说是极品,也只有不到9A;Rubycon也有更为极品的电解。
但是不可能用上去,毕竟那是个低端产品。
请问你的适配器坏过几个?(原装适配器)
这句话才道出了真相;
我说过还有更夸张的用法,12V21--22A输出,一样的是几个小电解(次级没有输出电感)。
当然我相信他们的寿命是能够达标的,只不过条件值得讨论。
动不动几个小电解就输出10来A,又不是用固态电容。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 其实不排除一些小公司,偷工减料,这样的不去评论。
其实对于电容的寿命计算,有客户的,客户会提出具体的测试条件,比如输入电压,带多大载,环境温度,测试的时候样品底部用什么东西垫,用多厚的东西等等,这些对温度的影响非常大。
如果没有客户的规定的,小公司不一定自觉,怎么对自己有利的就怎么操作。就像之前看到做笔记本适配器的,效率居然都是在板端测试,这让我又涨见识了。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 电容极限应用是件蛮可怕的个东西,不可控的因数太多了。
我一般不会采用温度系数之类的设计方法,主要是没时间、精力去仔细研究,毕竟产量不大,出了问题输不起。
我一般只考虑品牌、系列,纹波电流,温升这三个因数。
我注意到,红宝石有极高纹波电流的电解电容,NCC最近也推出来了高达80VDC的固态电容,这是很大的诱惑。我其实很想用,主要是应用范围还不算广泛,也是怕出问题。
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 你如果不算温度系数的话,只看实测ripple能否在电容规格里的额定ripple电流之内?
实际中你如果这么操作,输出电容的价格要飙升,而且一些场合还找不到可用的电容。
关于温度系数的算法,是允许的。规格里的额定电流,比如105°,如果你的温度远低于额定,ripple电流能力就会上升。ripple电流最终的效果就是电容内部温升。
此帖的算法,来自rubycon原厂的培训。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 不是实测纹波电流,是计算值。
输出电容的价格不会很离谱,1A的纹波电流,一个470UF的电容大概就够了(不考虑温度系数)。
找不到合适电容的情况,估计多半是做LLC的时候,那个电流真的不好处理。
环境温度60-70,电容外表温升限制80-90,已经差不多了。
干到90以上不是很好,没办法均分电流,变压器、PCB的影响也很明显。
公式肯定不是自创的,需要看什么样的场合吧!
对于Rubycon-YXF系列,这样长寿命(大体积)的电容,我觉得可以这么算,特别是环境温度-25度以上的产品。 因为YXF系列,相同体积,纹波电流要小一半,寿命也长。
如果是NCC-KZE系列的电容,就不能这样,特别是-40℃工作的产品。 温度越低ESR越大,如果应用太极限了,低温时纹波会很大的,高温时环路也不稳,特别是电压模式控制。
好多人说输出LC滤波器中C只用普通电容就行了,容量也很小。 这是错误的,如果是电压模式、-40-70℃工作,估计产品最终只能重新设计。
采用电压模式控制,宽温度范围运作的产品,一定要注意电解电容的降额运行。
(建议做高温纹波测试时,采用高ESR的电容来模拟电容老化后ESR增大的情况)
红宝石公司应该是不会考虑到这个因数的。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 1、输出电容的规格,ripple电流的定义一般在100K,你如果不考虑温度系数,就需要用额定1A以上的电容了?
2、LLC的输出电容,一般会多个输出电容并联来分摊ripple电流。
3、关于低温问题,你们需要计算在低温下的寿命是吗?一般客户不会要求,但也有一些严格的,要求测试空载寿命,半载,80%载寿命等等。
4、关于电压模式,没开发过相关产品,为什么说要特别注意电解的应用? |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 时间长了这些东西都忘了,刚才看了一个多小时的书,才慢慢回忆起来。
1、输出电容的规格,ripple电流的定义一般在100K,你如果不考虑温度系数,就需要用额定1A以上的电容了?
A、公式来源于NCC、rubycon,注意这两家公司“电容寿命”的一些建议,如果真的在乎寿命问题。我说过,绝大多数公司精确计算电容寿命,并非是出于提高产品品质的原因。
B、这是《开关电源故障诊断与排除》里面关于电解电容的建议。
C、波电流带来的温升,一般不能超过5-10℃,问题是,假设电容温升20℃,怎么判断其中的10℃是损耗造成的呢?我不太相信产品开发过程中,大家都会去采用极其复杂的测量方法。最多就是顶部一温度传感器吧!并不是不反对低成本产品采用极限设计,但工业、高可靠性场合,最好是留下足够的余量。
2、LLC的输出电容,一般会多个输出电容并联来分摊ripple电流。
LLC的输出端毕竟没有输出电感,仅靠电容滤波肯定效果不好。
3、关于低温问题,你们需要计算在低温下的寿命是吗?一般客户不会要求,但也有一些严格的,要求测试空载寿命,半载,80%载寿命等等。
我估计你是做家电类产品的,不然不会理解错误。低温环境下,输出纹波一般极大。
4、关于电压模式,没开发过相关产品,为什么说要特别注意电解的应用?
就理解成为电压模式比电流模式的纹波电压更大,环路补偿更困难吧。
ncc.pdf
rubycon.pdf |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 1、关于温度系数,这里要说明下,在算寿命的时候并不需要这个系数,它与寿命计算无关,并不是说考虑了温度系数寿命就降低。考虑温度系数,是需要与ripple电流和温度平衡。就看你是以ripple电流为基准还是以温度为基准。
寿命计算里包含了ripple电流,如果超过额定ripple电流,会使其造成的温升超过5-10℃,这不是不允许,只是会降低寿命,在公式里Ki这个系数中体现。
2、NA
3、对于低温下的纹波,我们的产品要求不苛刻,一般是在-5°下测试,高温是在45°测试。
-5°和45°我们要做到一样的ripple电压规格,如果超了就得调环路或者用更低esr的电容等方法。低温下即使纹波电压变大,但此时对寿命的影响?算寿命,要算最差条件。而且根据公式来算寿命,电容有个最低温度限制,比如NCC推荐的40°,低于40°也按40°算。
4、NA |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 我看了一哈这两家公司的应用建议,意思很明白:
这些公式可以作为一种参考,但NCC、Rubycon均不推荐用此方法计算电解电容寿命;
(当然,这里面也有其自身利益的原因,视应用场合而定吧。)
采用公式计算出来的结果,可以得到最低成本,不过这也是底线。
我记得LLC也属于电压模式控制,出自哪里忘记了。很多人都反映LLC输出端的工频纹波很大,应该就是这个原因。
低温工作,一般是指的是启动,刚开始工频/高频纹波都很大,发热后慢慢会降下来。如果电容太小了,可能会出问题。
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 1、其实计算寿命,比如要求20000个小时,我们所用的料寿命计算都会有50000个小时左右,有些位置还会更高。设计中不可能用个21000h这么临界的料,会留有余量。
2、不知你说的工频纹波很大是多大?工频纹波可以抑制的。我们这里用LLC也很多,都是要满足一样规格的纹波要求。 |
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| | | | | | | 红宝石YXG.pdf
以这个系列为例:命题如下:
1,电源参数AC100V-265V 反射电压90V ,输出5V2A ,输出电解用红宝石YXG系列470uF/16V , 体积10*12.5 ,数量2颗。滤波结构C型 或CLC型(楼主自选)
2.环境温度40度,按每天满载工作12小时,计算2颗电解寿命。(其实还可以更狠点,计算大电解寿命,想想还是算了) |
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| | | | | | | | | | | | | 你以为你懂了,其实你没懂。
我以为你懂了,其实我没懂。
本想交流切磋,但是楼主很泥鳅! |
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| | | | | | | | | | | | | | | 那你说说我没懂的地方吧,有道理我接受。
就你上面的命题,不加其他参数,你算出来看看。
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