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高频低阻抗化

对于中小输出功率开关电源的工作频率除少数因价格限制而仍采用20~40kHz外，大多数均在50kHz以上；DC/DC电源模块大多在300kHz以上；大功率开关电源的开关频率受主开关（一般采用IGBT）的开关速度限制而一般在20~40kHz。

尽管开关频率有所不同，但是开关电源的输出整流滤波电容器的作用基本相同，主要是通过利用滤波电容器吸收开关频率及其高次谐波频率的电流分量而滤除其纹波电压分量。

在开关电源输出端用的滤波电容，与工频电路中选用的滤波电容并不一样，在工频电路中用作滤波的普通电解电容器，其上的脉动电压频率仅有100Hz，充放电时间是毫秒数量级，为获得较小的脉动系数，滤波电容器订购，需要的电容量高达数十万微法，因而一般低频用普通铝电解电容器制造目标是以提高电容量为主，电容器的电容量、损耗角正切值以及漏电流是鉴别其优劣的主要参数。

在开关稳压电源中作为输出滤波用的电解电容器，由于大多数的开关电源工作在方波或矩形波的状态，含有及其丰富的高次谐波电压与电流，其上锯齿波电压的频率高达数十千赫，甚至数十兆赫，它的要求和低频应用时不同，滤波电容器公司，电容量并不是主要指标，衡量它好坏的则是它的阻抗频率特性，如图3所示。

反激式开关电源输出整流滤波电路工作状态分析

反激式开关电源输出整流滤波电路原理上是简单的。但是，由于反激式开关电源的能量传递必须通过变压器转换实现，变压器的初次级两侧的开关（MOSFET或整流二极管）均工作在电流断续状态。在相同输出功率条件下，反激式开关电源的开关流过的电流峰值和有效值大于正激式、桥式、推挽式开关电源。为了获得更低的输出电压尖峰，滤波电容器，通常的反激式开关电源工作在电感电流（变压器储能）断续状态，这就进一步增加了开关元件的电流额定。

开关电源的电路拓扑对输出整流滤波电容器影响也是非常大的，由于反激式开关电源的输出电流断续性，其交流分量需要由输出整流滤波电容器吸收，当电感电流断续时输出整流滤波电容器的需要吸收的纹波电流相对大。

电力电容器制造业发展是从20世纪50年代1开始的，发展至今已经有50多年的历史。总体说来，我国电力电容器发展历史可分为3个阶段。

1阶段，20世纪70年代以前，基本上以电容器纸为固体介质，以矿物油或PCB为液体介质。

2阶段，70-80年代初，聚膜与电容器纸复合介质电容器取代了全纸电容器，它以十二烷基苯、硅油、二芳基、异丙1基等为液体介质。 这些新介质的采用，使膜纸复合介质电容器的损耗仅为全纸电容器的1/3，约为0.8??1.5W/kvar。产品发热问题得到改善，滤波电容器价格，单台容量提高近20倍。同时，由于新液体介质具有良好的吸气性能，使电容器运行及发生故障时外壳膨胀爆1破的可能性大为减少，大大提高了电网安全运行的可靠性。

3阶段，从80年代初开始，全膜电容器逐渐代替膜纸复合介质产品。它以聚膜为固体介质，以二芳基、苄基甲苯或SAS-70为液体介质，电容器的单台容量达到334-1000kvar，电容器损耗降低到0.1-0.2W/kvar，可靠性得到了很大的提高。

我国电力电容器当前生产的主要品种有高、低压并联电容器及成套装置、滤波电容器及成套装置、电热电容器、耦合电容器及电容式电压互感器、试验室用电容器及成套装置等。其中高、低压并联电容器及成套装置包括自愈式电容器、高压并联电容器、集合式电容器及成套装置。

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