两种电路中电容容值计算的方法

电路中的电容应该取多大？介绍两种电路中电容容值计算的方法。

1、在AC-DC的电源中，整流桥后要跟随一个输入滤波电容C，如下图-1。

我们以如何计算这个电容为例。

输入滤波电容C上的波形如上图中的红线所示，当然这是理想情况下的波形，即忽略了整流二极管的内阻。ΔV为电压纹波大小，它根据负载的要求而定义。

2、假设电容输入功率为Pin，充电时间为t充，放电时间为t放=(T-t充)。

单周期内电容开始放电时的能量E1为：

单周期内电容放电停止时的能量E2为：

电容在放电的期间向负载传输能量，根据能量定律可以列出方程：

Pin、Vmax，我们可以根据设计要求得到，而Vmin=(Vmax-ΔV)，所以再求出t放就可以求出电容C。

如上图-2，根据Vmin在余弦波形中，可得到以下等式从而求出t充。最后根据t放=(T-t充)得到t放。

最后公式整理如上图。

举个例子：假如输入电压为市电：AC220V->DC310V、50Hz，功率为10W，计算输入滤波电容。

解：假设ΔV=30V，则Vmax=310V，Vmin=310-30=280V；T=1/(50·2)=0.01s.代入上述公式可得上图。

功率为10W的电源随处可见，这里计算出来的容值也符合我们的经验。但是这并不是绝对正确的。首先，电网会产生波动，AC220V的电压经常会有所下降；其次，实际的电容会产生损耗，而这里忽略了这个的问题；最后，电容在低温下容量会降低，需要降额。所以这里计算的容值偏低。

解释一下：Pin/(Vmax-ΔV/2)表示在电容放电期间的平均电流。

这里的t放可以按照方法1计算。有时候我们为了快速计算，经验上可以直接取电容充放电周期的80%。

审核编辑：汤梓红