Auswahlkondensator für Spannungsteiler von Halbbrücken-Hochleistungs-SMPS

Wie ist der Kondensator für den Spannungsteiler eines Halbbrücken-Hochleistungs-SMPS-Netzteils (> 5 kW) zu dimensionieren?

Die Frage betrifft eher den Kondensatortyp und die Stromstärke als die Kapazität.

Ich habe einige Projekte gelesen, die Elektrolytkondensatoren verwenden, sogar einige Computer-Netzteile verwenden diesen Ansatz, und die Kondensatoren sind auch die DC-Link-Kondensatoren!

Aber wie ich weiß, ist das keine gute Wahl, es ist besser, Polymer zu verwenden, oder?

Wenn Sie jedoch das Glück haben, die Herstellerspezifikationen zu finden, ist es schwierig, Informationen über den Strom zu erhalten, den der Kondensator unterstützt. In einigen Artikeln heißt es, dass dies hauptsächlich auf der Verlustleistung des Kondensators basiert. Ich habe sogar eine Tabelle erstellt, um diese Verlustleistung zu berechnen. Ich werde sie bei Bedarf veröffentlichen, aber ich wusste nicht, ob dies der richtige Weg ist.

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Sind Sie sicher, dass eine Vollbrücke angesichts des Leistungspegels nicht die bessere Wahl ist? Die Strombelastung in den Schaltern ist doppelt so hoch wie bei einer Vollbrücke (weil die Trafospannung halbiert wird).
Schauen Sie sich den ESR (äquivalenter Serienwiderstand) eines Kondensators an.
@Madmanguruman das ist für ein Schweißgerät. Es gibt ein Papier von Fairchild (AN-9742) (obwohl es sich um eine ~ 3,5-kW-Maschine handelt), in dem es heißt, dass die wichtigsten hergestellten eine Halbbrückentopologie verwenden. Da es einfacher ist, eine Halbbrücke zu entwerfen (außer hauptsächlich dafür), gehe ich diesen Ansatz. Die Schalter sind sowieso IGBTs von fast 100A.
Sehr gut. Solange die Schalter dafür bereit sind, sollten Sie in Ordnung sein.
@JImDearden Ich glaube nicht, dass in meiner Tabelle die Verlustleistung durch ESR im Vergleich zur dielektrischen Verlustleistung relativ gering ist.

Antworten (1)

Die Wahl des Kondensators ist weitgehend eine Frage der Verluste, ja. Der Kapazitätswert muss groß genug sein, um den Mittelpunkt mehr oder weniger fest zu halten, wobei niedrige ESR und ESL ebenfalls wichtig sind. Unter einigen vorübergehenden Bedingungen kann (und wird) sich der Mittelpunkt bewegen, daher ist es wichtig, auch die Leistungsminderung im Auge zu behalten. Eine Spannungsreduzierung von 50 % ist durchaus vertretbar (z. B. bei Verwendung von 400-V-Kondensatoren mit einem Gesamt-DC-Eingang von 400 V).

Bei AC-Anwendungskondensatoren (z. B. Folienkappen) ist der ESR häufig im Datenblattparameter des Verlustfaktors enthalten, der die Beziehung zwischen ESR (ohmscher Verlust) und Reaktanz darstellt:

D F = ω C ⋅ E S R = 1 Q

ω = 2 π F

Es wird normalerweise bei einer bestimmten Frequenz angegeben, mit der Sie den ESR berechnen können.

Elektrolytkondensatoren haben aufgrund ihrer Konstruktion im Allgemeinen eine große ESL im Vergleich zu Filmkondensatoren, was ihre Nützlichkeit bei hohen Frequenzen einschränkt. Folienkondensatoren haben auch eine gewisse Selbstheilungsfähigkeit bei dielektrischen Durchbruchszenarien, was sie zu einer „robusten“ Wahl in Halbbrückendesigns macht.

Auswahlkondensator für Spannungsteiler von Halbbrücken-Hochleistungs-SMPS
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v