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スイッチング電源入力回路の抵抗と容量を選択するにはどうすればよいですか?

Dec 06, 2021

オフ電源の入力回路は、スイッチング電源の重要な回路コンポーネントです。 抵抗と静電容量を計算して選択する方法は? 関連コンテンツは以下で共有されます。 ほとんどの高品質のスイッチング電源コンデンサと抵抗器は、よく一致し、適合します。

I.放電抵抗

放電抵抗R1は、Xコンデンサの容量を選択するための十分なスペースを残すために、できるだけ小さく選択する必要があります。 R1の選択では、電圧抵抗(通常、0.75の電圧低下を伴う金属酸化皮膜抵抗が選択されます)と電力消費(0.6電力定格の低下)も考慮する必要があります。 選択した抵抗の定格電力をPR、入力電圧の最大実効値をVINmaxとすると、R1"(Vinmax)2 /(0.6×PR)

1.たとえば、PR=2W、vinmax=300V、R1> 75K、R1=100K。 R1のもう1つの制限は、瞬間的な消費電力が定格電力の4倍を超えてはならないことです。 R1の最大瞬時消費電力は、保護回路を介したサージまたは落雷後の残留電圧に関連しています。 残留電圧が1200Vの場合、R1は次の要件も満たす必要があります。R112002/(4×Pr)

2.上記の式にPr=2Wを代入すると、R1> 180Kが得られます。 したがって、R1=100kはこの条件を満たしません。 したがって、R1=200Kが妥当です。 ここで、放電抵抗R1の瞬時消費電力を考慮すると、R1の位置も重要であることに注意してください。 R1を前面に配置することは明らかに不適切ですが、'中央または背面に配置するのが最適です。

R1をさらに低減するために、状況に応じて2つ以上の並列抵抗を使用できます。 50Aバッテリの2つの抵抗が並列の場合、放電抵抗はR1=100Kです。

II.XおよびYコンデンサ

1.X静電容量

1)Xコンデンサの選択

Xコンデンサの選択は、放電時間によって制限されます。 安全規制で要求されているように、入力電圧の放電から42.4 Vのピーク安全電圧までの時間は1秒未満です。これは、次の実験式で見積もることができます。CXはすべてのXコンデンサの合計です。 Cx" 1 /(2.2×R1)

2)R1=100Kを上記の式に代入して、次の式を求めます。Cx& lt; 4.5uF、Cx=4.4uFを取ると、合計2つのコンデンサがあり、各Xコンデンサの容量は2.2uFです。

3)タイプXコンデンサの周波数特性(低ESRおよびESL)

同じ材質のコンデンサの場合、容量が小さいほど周波数特性が良くなります。 コンデンサの典型的な周波数特性は、周波数が高くなると総等価容量リアクタンスが減少しますが、特定の周波数では容量リアクタンスが増加することです。 この周波数を静電容量リアクタンスの回転周波数として定義すると、静電容量が小さいほど回転周波数が高くなります。 したがって、同じ容量を得るために、複数の小容量コンデンサを並列に接続することができ、コンデンサの高周波特性を向上させることができます。

4)Xコンデンサの耐電圧要件

Xコンデンサの選択では、電圧抵抗(定格電圧の0.6に応じて減衰)も考慮する必要があります。Xコンデンサは電力線の入力に近いため、過渡的な高電圧(最大1200V)に耐えることができなければなりません。

要約すると、回路内のXコンデンサごとに2.2uFのコンデンサを選択できます。 定格電圧は275VAC、瞬時電圧は1500VAC / 1sおよび2500VAC / 0.1sです。

2.Yコンデンサ

1)Yコンデンサの選択

Yコンデンサ容量の選択は、リーク電流によって制限されます。 安全規則に従って、相線または中性線からアースへの漏れ電流は、定格入力電圧で3.5mAを超えてはなりません。 フェーズラインまたはニュートラルラインのグランドへの静電容量をCyとすると、220×2πfo×Cy<>

2)Fo = 50Hzが電源周波数です。 上記の式を代入すると、CY =(cy1+Cy3)=(Cy2+CY4)& lt;が得られます。 0.056uF。 機器自体に一定の漏れ電流があることを考慮すると、Cy = 0.02uFです。 したがって、各Yコンデンサは0.01uFです。

3)Yコンデンサの周波数特性要件については、Xコンデンサの選択を参照してください。

XコンデンサとYコンデンサを選択する場合、並列接続によって比較的小さな静電容量を得ることが重要です。これにより、コンデンサの高周波特性が大幅に向上します。 コンデンサの周波数特性のもう1つの重要な特徴は、周波数がステアリング周波数よりも低い場合、容量リアクタンスと周波数の関係は次のとおりです。ZC= 1 /(2?FC)、つまり、単一の容量が大きいコンデンサが小さいほど、静電容量は小さくなります。 リアクタンスただし、周波数が異なるコンデンサの回転周波数を超えると、総容量リアクタンスは周波数が高くなるにつれて同じになる傾向があります。 言い換えると、UHF(50MHzを超える周波数)の場合、異なる容量のコンデンサ(マイクロコントローラの場合)は同じ効果を持ちます。たとえば、0.1ufは0.001ufに等しくなります。

要約すると、2つの4700pFまたは3つの3300pFコンデンサを、回路内のy個のコンデンサに並列に使用できます。 定格電圧275VAC、瞬時電圧2500VAC / 1s、5000Vac /0.1s。 この記事では、スイッチング電源についての予備的な理解しか得られません。 これはあなたが始めるのに役立ちます。 同時に、それは常に要約する必要がありますあなたがあなた自身の専門的なスキルを向上させることができるように化されました。

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