反激式開(kāi)關(guān)電源輸出整流濾波電路工作狀態(tài)分析

反激式開(kāi)關(guān)電源輸出整流濾波電路原理上是簡(jiǎn)單的。但是，由于反激式開(kāi)關(guān)電源的能量傳遞必須通過(guò)變壓器轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)，變壓器的初次級(jí)兩側(cè)的開(kāi)關(guān)（MOSFET或整流二極管）均工作在電流斷續(xù)狀態(tài)。最后，綠色線(xiàn)條代表紋波電壓，其電容器阻抗由其ESL主導(dǎo)，例如：鋁聚合物電容器等。在相同輸出功率條件下，反激式開(kāi)關(guān)電源的開(kāi)關(guān)流過(guò)的電流峰值和有效值大于正激式、橋式、推挽式開(kāi)關(guān)電源。為了獲得更低的輸出電壓尖峰，通常的反激式開(kāi)關(guān)電源工作在電感電流（變壓器儲(chǔ)能）斷續(xù)狀態(tài)，這就進(jìn)一步增加了開(kāi)關(guān)元件的電流額定。

開(kāi)關(guān)電源的電路拓?fù)鋵?duì)輸出整流濾波電容器影響也是非常大的，由于反激式開(kāi)關(guān)電源的輸出電流斷續(xù)性，其交流分量需要由輸出整流濾波電容器吸收，當(dāng)電感電流斷續(xù)時(shí)輸出整流濾波電容器的需要吸收的紋波電流相對(duì)大。

電容器及其寄生要素在連續(xù)同步降1壓調(diào)節(jié)器中形成不同的紋波電壓

　　圖3顯示了一個(gè)深度連續(xù)反激或者降1壓調(diào)節(jié)器的波形，其輸出電容器電流可以為正和負(fù)，而具體狀態(tài)會(huì)不斷快速變化。紅色線(xiàn)條清楚表明了這種情況，其電壓由這種電流乘以ESR得出，結(jié)果則為一種方波。電容器元件的電壓為方波的組成部分。它導(dǎo)致線(xiàn)性充電和放電，如藍(lán)色三角波形所示。近日，研究人員開(kāi)發(fā)出一種新型電容材料，該電容材料可以?xún)?chǔ)存大量的電，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了瞬時(shí)充放電功能。僅當(dāng)電流在過(guò)渡期間變化時(shí)，電容器ESL的電壓才明顯。這種電壓會(huì)非常高，取決于輸出電流升時(shí)間。請(qǐng)注意，在這種情況下，綠色線(xiàn)條需除以10（假設(shè)25 nS電流過(guò)渡）。這些大電感尖峰就是在反激或降1壓電源中經(jīng)常出現(xiàn)雙級(jí)濾波器的眾多原因之一。

該新型材料非常整潔，但對(duì)于COF基超級(jí)電容器來(lái)說(shuō)現(xiàn)在仍處于早期研究階段，因?yàn)楸仨毚嬖谧銐虻淖C據(jù)表明它可以應(yīng)用于汽車(chē)等領(lǐng)域。但Dichtel指出，該新型材料可以經(jīng)受成千上萬(wàn)次的充放電循環(huán)，且沒(méi)有任何退化的跡象。1~12~122M1~102~18200K10~1003~2020K100~10003~132K＞1000＞3電容器擊穿或開(kāi)路后，不能修理，只能更換同型號(hào)的新電容器。同時(shí)他指出，還有很多其他的氧化還原-活性分子可以用來(lái)制作COF材料，并且可能性能更好，目前關(guān)于COF的研究只是處于起始階段。”但是，不管怎麼說(shuō)，他們已經(jīng)做的足夠好了。

1.電容器變薄但靜電容量卻反而增加的理由

根據(jù)數(shù)學(xué)表達(dá)式C=ε×S/d，增大電容器靜電容量的方法有如下3種：

?、僭龃螃牛ń殡姵?shù)）

?、谠龃?S （電極面積）

　③減小d （電介質(zhì)厚度）

關(guān)于此處的①②，很容易形象直觀地進(jìn)行想象，但是關(guān)于③卻相反，總覺(jué)得厚的電介質(zhì)能夠積聚很多的電荷，但事實(shí)并非如此。這是因?yàn)殡姾墒欠e聚在兩個(gè)電極上的， 而不是積聚在電介質(zhì)中。脈沖動(dòng)力一組大型，特別構(gòu)造的低電感高壓電容（電容器組）可用于為許多脈沖功率應(yīng)用中提供巨大的電流脈沖。首先，我將在使大家了解上述要點(diǎn)的基礎(chǔ)上對(duì)如何推導(dǎo)出計(jì)算公式進(jìn)行說(shuō)明。以下，我將羅列枯燥無(wú)味的數(shù)學(xué)公式，敬請(qǐng)諒解。