基于開關電源的整流濾波中超級電容器的理論分析

現在采用一只AVX公司生產的90mF/12V bestcap？超級電容器作為整流濾波電容器，在與上面的例子相同的測試條件下，測得輸出電壓的紋波電壓峰峰值為312mV，如圖4所示。從紋波電壓峰峰值可以看出一只90mF /12V bestcap？超級電容器作為濾波電容器的紋波電壓峰峰值比兩只16V/33000μF的鋁電解電容器并聯作為濾波電容器的紋波電壓峰峰值少100mV，即采用一只90mF /12V bestcap？超級電容器作為濾波電容器比采用兩只16V/33000μF的鋁電解電容器并聯作為濾波電容器的濾波效果好。

超級電容器作為整流濾波的效果并不像理想電容器那樣使輸出電壓接近一條直線，而是有一些波動，原因是超級電容器有相對一般電容器大的ESR.一只90mF/12V bestcap？超級電容器的ESR約為90mΩ，濾波電容器上的充、放電的電流差約為輸出電流平均值的2倍，因而在輸出端出現約310mV的由于ESR的電壓波動，即使如此，還是可以得到很低的紋波電壓。

由此可見，一只90mF/12V bestcap超級電容器的濾波效果相當于一只56000μF電解電容器。同時由上述的參數可知，超級電容器的體積比鋁電解電容器的體積小很多，故在低壓整流濾波的應用中超級電容器將具有很大的性能優勢、價格優勢和體積優勢。


圖4 一只90mF/12V bestcap超級電容器的濾波效果

通過上述兩個實驗結果的對比可知，bestcap超級電容器可以用于電源輸出端的整流濾波，而且其濾波效果俱佳。其與電解電容器相比，具有其很大的優勢。同時bestcap？超級電容器具有額定電壓高、ESR低、阻抗頻率特性好的特點，在今后的研究中，可以通過實驗進一步了解。