電容器組使用設(shè)計(jì)
在一些應(yīng)用中，使用單一鋁電解電容器可能無(wú)法實(shí)現(xiàn)所需電容量，比如：
所需電荷過(guò)高，單一鋁電解電容器無(wú)法存放；
待加載電壓高于單一鋁電解電容器的容許工作電壓額定值；
充放電及波紋電壓負(fù)載會(huì)產(chǎn)生過(guò)多熱量，單一電解電容器無(wú)法消耗；
電氣特性（如串聯(lián)電阻、損耗角正切或電感）要求過(guò)高，單一電容很難或無(wú)法實(shí)現(xiàn)。
在這些情況下，可采用并聯(lián)或串聯(lián)電容器組或組合串并聯(lián)電容器組與串聯(lián)電路。為防止單個(gè)電容器過(guò)載，在確定最大紋波電流時(shí)必須考慮電容容差。此外，電容器在放電時(shí)，必須確保不向單個(gè)電容器施加反向電壓。CENELEC REPORT R040-001:1998提供了電容組尺寸和線路配置的重要信息。
1、鋁電解電容器的并聯(lián)
如果并聯(lián)電容組的某個(gè)電容由于內(nèi)部短路而故障，整個(gè)電容組會(huì)通過(guò)失效電容器放電。如果電容組具有高能量，將導(dǎo)致極端陡峭或劇烈的放電現(xiàn)象。因此，建議采取措施預(yù)防或限制短路放電電流。在平滑電容器組中，例如，可通過(guò)加裝獨(dú)立熔絲實(shí)現(xiàn)保護(hù)，原理如下圖所示。
該原理不適用于脈沖放電線路的電容組。在此，應(yīng)在充電過(guò)程中通過(guò)加裝適當(dāng)電阻來(lái)保護(hù)鋁電解電容。在放電前，電容器會(huì)立即并聯(lián)，，原理如下圖所示。
2、鋁電解電容器的串聯(lián)
在設(shè)計(jì)電解電容器串聯(lián)電路時(shí)，必須注意確保加在每個(gè)電容上的負(fù)載不超過(guò)其最大容許電壓。在這種情況下，必須考慮到總直流電壓將單獨(dú)的絕緣電阻（如下圖）成正比分加至單個(gè)電容器。
因?yàn)閱蝹(gè)電容器的絕緣阻抗差異性可能很大，電壓分配也會(huì)不規(guī)則，這可能導(dǎo)致單個(gè)電容器上的電壓超過(guò)容許值。為此，推薦采用強(qiáng)制分配。實(shí)現(xiàn)這一目的的最安全方法是按照下圖所示電氣絕緣電壓源來(lái)接單個(gè)電容器。
如果這一方式不可能，可將外部均壓電阻Rsymm（如下圖）接至單獨(dú)的電容器上。均壓電阻必須有相同阻值，并且其阻值必須遠(yuǎn)低于電容器的絕緣阻抗。
經(jīng)驗(yàn)表明，最好采用均壓電阻。凱琦佳電容支持整機(jī)使用較大的均壓電阻，其計(jì)算均壓電阻公式如下：
R均壓=100M（Ω.μF）/C（μF）。
經(jīng)驗(yàn)表明，當(dāng)有n=2~3個(gè)電容串聯(lián)時(shí)，在總電壓不超過(guò)0.8*n*VR時(shí)，即使不加均壓電阻，也不會(huì)有很大風(fēng)險(xiǎn)。然而，這一方案僅適用于串聯(lián)電路內(nèi)采用完全匹配的電容器（同樣類型，相同電容）的情況下，這樣，電容絕緣電阻是唯一決定電壓分配的因素，每個(gè)電容之間的差異也不會(huì)很大。
如果加至電容器上的總直流電壓遠(yuǎn)低于待用電容器額定電壓之和，則無(wú)需考慮均壓方案。
另外，如果你想要使用更大的均壓電阻或甚至取消均壓電阻，請(qǐng)聯(lián)系我們，我們會(huì)提供解決方案。
3、組合串并聯(lián)
上述推薦也適用于組合串并聯(lián)電路。若要使用均壓電阻，建議為每個(gè)電容器配置一個(gè)單獨(dú)的電阻。（如下圖）
作為替代方案，并聯(lián)單一支路內(nèi)的串聯(lián)電容時(shí)，可為每個(gè)電容器組加載一個(gè)分壓電阻，如下圖所示。
這一方案較為簡(jiǎn)單，不過(guò)有一個(gè)嚴(yán)重缺陷：
如果串聯(lián)支路中某個(gè)電容器出現(xiàn)故障并導(dǎo)致短路，總電壓會(huì)加至剩余電容器，就會(huì)導(dǎo)致電壓過(guò)高，甚至損壞整個(gè)電容組。
在（組合串/并聯(lián)）圖均壓配置中，僅有故障電容所在串聯(lián)分支有危險(xiǎn)，然而在（組合串并聯(lián)）圖簡(jiǎn)單配置中，由于內(nèi)部交叉連接，電壓過(guò)壓會(huì)影響到所有電容組，由此導(dǎo)致較為嚴(yán)重的破壞。出于同樣原因，在無(wú)使用均壓電阻時(shí)，串聯(lián)組中的并聯(lián)組不推薦內(nèi)部串聯(lián)連接方案。
編輯：admin 最后修改時(shí)間：2017-09-05
