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储能电容的设计与计算.docx

储能电容是电源中比较重要的部件,主要用来提供输出电源的脉冲电流能量,要求容量大、瞬间放电特性好。根据电源设计最大量储能电容的设计方法为: = ( 1)例当输出脉冲 Umax = 100V, Imax = 100A,Td = 300uS,单位时间周期内所释放的最大能量为E =100V * 100A * 300uS * 10-6 = 3J.由于 (2)=12 11 1222假设输出的电流脉冲电压的下跌量为 U = 5V,即 U1 = 100V,U 2 = 95V,由(2)式得 C = 6154uF,考虑到储能电容 C 存在 ESR(等效串联电阻)和 ESL(等效串联电感)以及纹波电流的影响,综合考虑并结合现有储能电容型号,可以取 6800uF。在当前单位周期内 DC-DC 升压模块要对前一单位周期内储能电容释放的能量进行补偿,由 = (3)= ( ) 由(3)式推算得储能电容的充电电流为 I = 0.68A,考虑到初始储能电容的电能为零,且所用的模块最大输出电流为 1.5A,所以设计恒流充电电路时,可将电流限制在 1.2A。再例如输出脉冲 Umax = 40V,Imax = 18A,Td = 500uS,计算得 E = 0.36JU = 5V,U 1 = 40V,U 2 = 35V,由(2)式得 C =1920uF,取为 2200uF由(3)式计算得充电电流为 I = 22A

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