如何选择开关电源输入电路的电阻和电容

开关电源，又称交换式电源、开关变换器，是一种高频化电能转换装置，是电源供应器的一种。民熔开关电源利用的切换晶体管多半是在全开模式及全闭模式之间切换，这两个模式都有低耗散的特点，切换之间的转换会有较高的耗散，但时间很短，所以民熔开关电源比较节省能源，产生废热较少。民熔开关电源的高转换效率是其一大优点，而民熔开关电源工作频率高，也可以使用小尺寸、轻重量的变压器，民熔开关电源重量也会比较轻。民熔开关电源产品广泛应用于工业自动化控制、军工设备、科研设备、LED照明等领域。

开关电源输入电路是开关电源的重要电路组成，而其中的电阻和电容该如何计算和选择呢？下面小课堂就来分享一下相关内容。而品质的开关电源电容和电阻大多是非常匹配适用的，下方的开关电源就是一个极好的例子。

一、放电电阻

放电电阻R1的选择原则是：电阻值越小越好，以便为X电容容量的选择留出足够的空间。

R1的选择还应考虑耐压（通常选用金属氧化膜电阻，电压降低0.75）和功耗（按额定功率的0.6降额）。假设所选电阻的额定功率为PR，输入电压的最大有效值为vinmax，则

：R1》（vinmax）2/（0.6×PR）

（1）例如PR=2W，vinmax=300V，则R1》75K，R1=100k。R1的另一个限制是瞬时功耗不能超过额定功率的四倍。R1的最大瞬时功耗与浪涌或雷击通过保护电路后的剩余电压有关。当剩余电压为1200V时，R1还应满足以下要求：

R1》12002/（4×Pr）

（2）将Pr=2W代入上式，得到R1》180K。因此，R1=100k不满足此条件。因此，取R1=200K是合理的，这里需要注意的是：考虑到放电电阻R1的瞬时功耗，R1的位置也非常重要。把R1放在前面显然不合适，但最好放在中间或后面。

如果要进一步减小R1，可以使用两个或两个以上并联电阻，具体情况可根据具体情况确定。当50A单体的两个电阻并联时，放电电阻为R1=100k。

二、 X、Y电容

1、X电容

（1）X电容的选定

X电容的选择受放电时间的限制。根据安全规程要求，从输入端电压放电到安全电压峰值42.4v的时间小于1s，可根据以下经验公式估算：CX为所有x个电容的总和。Cx《1/（2.2×R1）

（2）将R1=100k代入上式可得：Cx《4.5uf，取Cx=4.4uf，共有2个电容器，每个X电容器的容量为2.2uf。

（3）x型电容器（低ESR和ESL）的频率特性

对于相同材料的电容器，容量越小，频率特性越好。电容器的典型频率特性是：随着频率的增加，总等效电容电抗减小，但当频率增加到一定值时，电容电抗开始增大。如果将此频率定义为电容电抗的转折频率，则电容越小，转折频率越高。因此，为了获得相同的电容，可以将几个小容量电容器并联，这样可以改善电容器的高频特性。

（4）X电容器的耐压要求

X电容器的选择还应考虑耐压能力（按额定电压的0.6降额）：由于X电容器靠近电源线输入端，必须能承受瞬时高压（高达1200V）。

综上所述，电路中每个x电容器可选择2.2uf电容器。其额定电压为275VAC，瞬时耐受电压为1500vac/1s，2500vac/0.1s。

2、Y电容

（1）Y电容的选定

Y电容器容量的选择受泄漏电流的限制。根据安全规定，在额定输入电压下，相线或零线对地的泄漏电流不得超过3.5ma。假设相线或中性线对地电容为cy，则：220×2πfo×cy《3.5mA

（2）：fo=50Hz为工频。代入上式，得CY=（cy1+Cy3）=（Cy2+CY4）《0.056uf。考虑到设备本身有一定的泄漏电流，cy=0.02uf。则每个Y电容为0.01uF。

（3） Y电容器对频率特性的要求参考X电容器的选择。

在选择X和Y电容器时，通过并联获得所需电容量相对较小的电容量是非常重要的，这将大大提高电容器的高频特性。电容器频率特性的另一个重要特征是：当频率低于转向频率时，电容电抗与频率的关系为：ZC=1/（2аFC），即单个电容器的容量越大，电容电抗越小；但当频率超过不同电容的旋转频率、总电容电抗随频率的增加而趋于一致。也就是说，对于UHF（频率大于50MHz），不同容量的电容（对于单片机）的影响是相同的，例如0.1uF等于0.001uF。因此，仅仅通过增加单个电容器的容量来提高电路的抗干扰能力是不可能的。相反，多个电容器并联可以达到理想的效果。

综上所述，电路中的y电容器可以并联使用两个4700pf或三个3300pf电容器。额定电压275VAC，瞬时耐受电压2500vac/1s，5000Vac/0.1s。

上面就是小课堂今天分享的，关于开关电源输入电路电阻电容的选择经验汇总。在民熔小课堂的分享之后，大家应该都有一定的深入了解。
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