紋波電流究竟為甚么物？鋁電解電容的紋波電流要怎么樣計算？

2021-04-26 ryder

紋波電流或電壓是指的電流中的高次諧波成分，會帶來電流或電壓幅值的變化，可能導致擊穿，由于是交流成分，會在電容上發生耗散，如果電流的紋波成分過大，超過了電容的最大容許紋波電流，會導致電容燒毀。本文主要解析的是關于紋波電流以及鋁電解電容紋波電流計算辦法，并具體對鋁電解電容進行了全面的闡述。

紋波電流

紋波電流或電壓是指的電流中的高次諧波成分,會帶來電流或電壓幅值的變化,可能導致擊穿,由于是交流成分,會在電容上發生耗散,如果電流的紋波成分過大,超過了電容的最大容許紋波電流,會導致電容燒毀。

額定紋波電流（IRAC）

額定紋波電流IRAC又稱為最大準許紋波電流。其定義為：在最高工作溫度條件下電容器最大所能承受的交流紋波電流有效值。并且指定的紋波為標準頻率（一般為100Hz--120Hz）的正弦波。

基本含義

紋波電流在這里指的是流經電容器的交流電流的RMS值，其在電壓上的表現為脈動或紋波電壓。電容器最大準許紋波電流受環境溫度、電容器表面溫度（及散熱面積）、損耗角度（或ESR）以及交流頻率參數的限制。溫度是電解電容器件壽命的決定性因素，因此由紋波萌生的熱損耗將成為電容壽命的一個關鍵參考因數。

在一些資料中將此二者稱做漣波電流和漣波電壓，其實就是ripplecurrent，ripplevoltage。含義即為電容器所能耐受紋波電流/電壓值。它們和ESR之間的關系密切，可以用下面的式子表示：

Urms=IrmsR

式中，Urms表示紋波電壓

Irms表示紋波電流

R表示電容的ESR

由上可見，當紋波電流增大的時候，即使在ESR保持不變的情況下，漣波電壓也會成倍提高。換言之，當紋波電壓增大時，紋波電流也隨之增大，這也是要求電容具備更低ESR值的原由。重疊入紋波電流后，由于電容內部的等效串連電阻（ESR）引起發熱，從而影響到電容器的使用壽命。一般的，紋波電流與頻率成正比，因此低頻時紋波電流也比較低。

鋁電解電容紋波電流計算辦法

鋁電解電容的在實際使用中的一個緊要參數是紋波電流，此電流關系到電解電容的帶載溫升，在電容壽命計算時候，在不測量電解電容中心點溫度的情況下，可以通過此紋波電流來估計電容的設計壽命，鋁電解電容常被用在整流模塊后以平穩電壓。

控制某一紋波電壓所需的電容容值為：

負載功率（單位W）

留意：這是使用所需要的最小電容容值。此外，電容容值有誤差，在工作壽命期內，容值會逐步降低，隨著溫度降低，容值也會降低。

非得了解主線及負載側的紋波電流數據。可以首先計算出電容的充電時間。

fmain是電網電流的頻率。

電容的放電時間則為：

充電電流的峰值為

dU是紋波電壓（UmaxUmin）

則充電電流有效值：

接下來計算放電電流峰值和有效值。