近距離了解電動汽車中的直流濾波電容

在電力電子技術(shù)中，整流是將交流電（AC）轉(zhuǎn)換為直流電（DC）的電能轉(zhuǎn)換形式。在交流信號進入由功率二極管組成的整流電路后，產(chǎn)生的原始整流波形發(fā)出一系列具有顯著波紋的半正弦波。為了最大限度地減少直流電壓的脈動，需要將直流濾波電容放置在整流器輸出端且負(fù)載并聯(lián)。當(dāng)整流器電壓上升時，電容器像蓄水池一樣充電并儲存能量；當(dāng)整流器電壓下降時，電容器隨之放電，大大降低了紋波電壓。

圖1. 整流和直流濾波電容對電壓的影響(來源：Electronics Club, link: https://electronicsclub.info/powersupplies.htm)

在電動汽車（EV）領(lǐng)域，直流濾波電容通常用于車載充電器（OBC），它負(fù)責(zé)將來自電網(wǎng)的交流電轉(zhuǎn)換為直流電，為車輛的電池充電。如圖2a所示，該過程包含以下幾個步驟：

? 第1步：抗電磁干擾（EMI）濾波器通過吸收交流線上的干擾訊號來保護車輛的電子設(shè)備。

? 第2步：整流器使用功率二極管將交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓。

? 第3步：功率因數(shù)校正（PFC）會規(guī)范電源的輸入電流，使效率最大化并減少諧波。

? 第4步：產(chǎn)生的直流電壓被調(diào)高或調(diào)低，以便為電池提供合適的直流電壓等級。

圖2a. OBC子系統(tǒng)的功能塊

圖2b. OBC的交流/直流階段的簡化原理圖

在圖2b中，直流濾波電容Cs置于整流器之后，被用作PFC輸入電容器。為了處理小型車輛使用的3.3千瓦至7.7千瓦的電網(wǎng)電能，該電容器必須具有相對較高的容值，范圍在微法拉之間。我們通常推薦樓氏電容（KPD）的大容值、小尺寸的多層陶瓷電容器（MLCC），如配備了FlexiCap?柔性端頭的StackiCap?系列產(chǎn)品（205V-2kV / 0.1μF-1μF / X7R）。

直流濾波電容在當(dāng)今需要電源整流的汽車電子應(yīng)用中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，因此，找到符合AEC-Q200標(biāo)準(zhǔn)和其他汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的適配元件非常重要。

文章來源： Knowles樓氏電容