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VICOR自動調節整流模塊中保持電容的選擇與計算

在VIcor的自動調節整流模塊的配置電路中有一個很重要的元件,就是保持電容。這個電容影響整流模塊的諸多時間參數。

保持電容的容量決定于輸出母線電壓的紋波、電源中斷保持時間和過渡時間。

在許多實際應用中,都要求輸入電源出現規定時間內的瞬時中斷時,電源設備必須維持輸出電壓。

也就是說,轉換器模塊必須維持不間斷輸出電壓。

在許多應用系統中,為了有時間按順序關斷轉換器模塊,還要求通知電源即將中斷。

電容充電電壓為 V 時,電容器中貯存的能量為:

 E= 1/2(CV2) 

其中:E為貯存的能量,C為電容器的容量,V為電容器兩端的電壓

輸入電源中斷后,轉換器模塊所需的能量是由電容器放電提供的。

該能量 (功率時間的乘積) 可由下式表示:

 E= PΔt = C(V12 - V22) / 2

其中: P為轉換器的功率,Δt電容器放電間隔,V1為 t 起點電容器的電壓

V2 t 終點電容器的電壓

將上式重新整理后,可得出所需的電容:C = 2PΔt / (V12 - V22) 

無標題123456789

電源失效預警時間 t 是指電源中斷預警母線正常信號到轉換器模塊關斷之間的時間,如上圖 所示

母線正常信號和使能門限值分別為 205 V 和190 V。

將這些數值代入上式中,可簡化電源失效預警時間、功率和母線電容之間的關系:

C = 2PΔt / (2052 - 1902)

C = 2PΔt / (5,925)

母線電容對輸出電壓及紋波的影響

無標題123456789

在Vicor的一份資料中看到保持電容選擇的一些計算方法,感覺非常有用,拿來與網友討論,共同學習一下

全部回復(45)
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mcu51
LV.3
2
2014-08-06 10:27
很詳細的資料   可以了解電容的選型及效果  便于使用vicor產品
0
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2014-08-06 10:55
保持電容的選擇還是比較復雜的
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2014-08-06 11:11
帖子沒看明白,我是來學習的,路過
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zqh1630
LV.3
5
2014-08-06 11:23
@地瓜patch
保持電容的選擇還是比較復雜的

保持電容,是不是電容容量越大,斷電時,保持電壓時間越長啊???

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苗sea
LV.1
6
2014-08-06 11:27
@lianzhuimxvvc36
帖子沒看明白,我是來學習的,路過
我也看的有點迷糊
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2014-08-06 11:35
@zqh1630
保持電容,是不是電容容量越大,斷電時,保持電壓時間越長啊???
電容容量越大,斷電時保持電壓時間越長,的確是這樣,但是并不是時間越長越好,所以需要計算
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2014-08-06 11:51
@苗sea
我也看的有點迷糊
樓上兩位,不明白的地方說出來,讓大家明白一下
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龍1985
LV.4
9
2014-08-06 12:51

與上邊的公式對比

C = 2Pt / (2052 - 1902)這個公式中的t否應該是Δt,樓主說話

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龍1985
LV.4
10
2014-08-06 12:52
@lianzhuimxvvc36
帖子沒看明白,我是來學習的,路過
多看幾遍,拿筆算算
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龍1985
LV.4
11
2014-08-06 12:53
@zqh1630
保持電容,是不是電容容量越大,斷電時,保持電壓時間越長啊???
在精密儀器中對各個部分上電斷電時間有嚴格要求。
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2014-08-06 13:02
@龍1985
與上邊的公式對比C=2Pt/(2052-1902)這個公式中的t否應該是Δt,樓主說話
是的,果然錯誤, t應該是Δt,樓上看的很仔細
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2014-08-06 13:06
@lianzhuimxvvc36
帖子沒看明白,我是來學習的,路過
呵呵,多看幾遍唄,會有用的
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2014-08-06 13:07
@zqh1630
保持電容,是不是電容容量越大,斷電時,保持電壓時間越長啊???
樓上說的有道理
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2014-08-06 17:49
@龍1985
與上邊的公式對比C=2Pt/(2052-1902)這個公式中的t否應該是Δt,樓主說話
9樓好厲害,這種錯誤都能發現
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2014-08-06 17:53
@龍1985
在精密儀器中對各個部分上電斷電時間有嚴格要求。
第一個圖中,電壓失效預警,VIcor的電源模塊不知道會不會輸出預警信號。
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redhatpig
LV.2
17
2014-08-06 19:00
@天河之水
9樓好厲害,這種錯誤都能發現
圍觀9樓,現在帖子中的錯誤樓主改正了,沒看到現場
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redhatpig
LV.2
18
2014-08-06 19:02
@苗sea
我也看的有點迷糊
樓上不明白的是哪里,可以討論啊
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苗sea
LV.1
19
2014-08-06 19:13
@tianya明月
樓上兩位,不明白的地方說出來,讓大家明白一下

紋波抑制比將為 56 dB---這句話的抑制比為什么用dB單位

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苗sea
LV.1
20
2014-08-06 19:18
@龍1985
多看幾遍,拿筆算算

在計算式中C = 2PΔt / (2052 - 1902)   2052和1902是從哪里來的?上下文沒有啊

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苗sea
LV.1
21
2014-08-06 19:21
@天河之水
第一個圖中,電壓失效預警,VIcor的電源模塊不知道會不會輸出預警信號。
預警信號模塊內部會有,在完全掉電前做些保護工作
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苗sea
LV.1
22
2014-08-06 19:24
@龍1985
在精密儀器中對各個部分上電斷電時間有嚴格要求。
有些芯片對上電順序也有要求
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地瓜patch
LV.8
23
2014-08-06 19:40
@苗sea
在計算式中C=2PΔt /(2052-1902) 2052和1902是從哪里來的?上下文沒有啊
真沒找到兩個數據的從哪里來的
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地瓜patch
LV.8
24
2014-08-06 21:21
@苗sea
紋波抑制比將為56dB---這句話的抑制比為什么用dB單位
當場一般數據單位就行,沒必要糾結于dB這個單位
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地瓜patch
LV.8
25
2014-08-06 22:28
@龍1985
與上邊的公式對比C=2Pt/(2052-1902)這個公式中的t否應該是Δt,樓主說話
9樓研究透徹這個保持電容的計算方法了沒,有空講解交流一下
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龍1985
LV.4
26
2014-08-06 22:32
@苗sea
在計算式中C=2PΔt /(2052-1902) 2052和1902是從哪里來的?上下文沒有啊
文中有說,

母線正常信號 (BOK) 和使能門限值分別為 205 V 和190 V。將這些數值代入公式 (3) 中,得到關系式:

C = 2PΔt / (2052 - 1902)  2052最后的2是平方就是205的平方,1902同理是190的平方

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龍1985
LV.4
27
2014-08-06 22:33
@地瓜patch
9樓研究透徹這個保持電容的計算方法了沒,有空講解交流一下
也在學習過程中,你看懂的話,可以多說說,跟你學習
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龍1985
LV.4
28
2014-08-06 22:36
@天河之水
第一個圖中,電壓失效預警,VIcor的電源模塊不知道會不會輸出預警信號。
帖子中也說了電源失效預警時間是電源中斷預警母線正常信號(BOK) 到轉換器模塊關斷之間的時間。所以失效預警是有輸出信號的。
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龍1985
LV.4
29
2014-08-06 22:38
@zqh1630
保持電容,是不是電容容量越大,斷電時,保持電壓時間越長啊???
其實在第一個圖中這些時間關系中能看出這些時間與電容的放電有直接關系
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地瓜patch
LV.8
30
2014-08-06 22:43
@龍1985
文中有說,母線正常信號(BOK)和使能門限值分別為205V和190V。將這些數值代入公式(3)中,得到關系式:C=2PΔt /(2052-1902) 2052最后的2是平方就是205的平方,1902同理是190的平方
樓上厲害,肯定是平方。205的平方減去190的平方正好是下邊式子中的5925
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地瓜patch
LV.8
31
2014-08-06 22:45
@龍1985
也在學習過程中,你看懂的話,可以多說說,跟你學習
不是很明白,也在學習ing
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