近距离了解电动汽车中的直流滤波电容

在电力电子技术中,整流是将交流电(AC)转换为直流电(DC)的电能转换形式。在交流信号进入由功率二极管组成的整流电路后,产生的原始整流波形发出一系列具有显著波纹的半正弦波。为了最大限度地减少直流电压的脉动,需要将直流滤波电容放置在整流器输出端且负载并联。当整流器电压上升时,电容器像蓄水池一样充电并储存能量;当整流器电压下降时,电容器随之放电,大大降低了纹波电压。

图1. 整流和直流滤波电容对电压的影响(来源:Electronics Club, link:https://electronicsclub.info/powersupplies.htm)

在电动汽车(EV)领域,直流滤波电容通常用于车载充电器(OBC),它负责将来自电网的交流电转换为直流电,为车辆的电池充电。如图2a所示,该过程包含以下几个步骤:

• 第1步:抗电磁干扰(EMI)滤波器通过吸收交流线上的干扰讯号来保护车辆的电子设备。

• 第2步:整流器使用功率二极管将交流电压转换为直流电压。

• 第3步:功率因数校正(PFC)会规范电源的输入电流,使效率最大化并减少谐波。

• 第4步:产生的直流电压被调高或调低,以便为电池提供合适的直流电压等级。

图2a. OBC子系统的功能块

图2b. OBC的交流/直流阶段的简化原理图

在图2b中,直流滤波电容Cs置于整流器之后,被用作PFC输入电容器。为了处理小型车辆使用的3.3千瓦至7.7千瓦的电网电能,该电容器必须具有相对较高的容值,范围在微法拉之间。我们通常推荐楼氏电容(KPD)的大容值、小尺寸的多层陶瓷电容器(MLCC),如配备了FlexiCap™柔性端头的StackiCap™系列产品(205V-2kV / 0.1μF-1μF / X7R)。

直流滤波电容在当今需要电源整流的vwin网站 应用中发挥着至关重要的作用,因此,找到符合AEC-Q200标准和其他汽车行业标准的适配元件非常重要。

文章来源: Knowles楼氏电容

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