2024年11月02日
浅谈滤波电容耐压值的选用
增大滤波电容的电容量是音响发烧友摩饥的一条常用经验,但应以适度为宜。我认为电容耐压值的选用应是电容器使用的先决条件。
通过修理几部国产名牌扩音机,发现故障都出在滤波电容上。有的电解质溢出,有的甚至发生爆炸。解剖这些扩音机,其中变压器的输出电压为35V~36V,滤波电容器为50V10000uF.象这种在36V的变压器的整流电路上使用50V的滤波电容器,在很多有关扩
音机制作的资料中是件常见的事情。但为什么这类出自很多理论家笔下的整流电路中的滤波电容器容易产生上述的故障呢?问题出在对滤波电容器耐压值的选用上。从理论上讲,V伏的交流电整流成的直流电电压为 “根2″ V伏,这样在正常的情况下,35v~36V的交流电压整流出来的直流电的峰值电压应是49v~5lV,这个电压值已是50V电容器工作的极限电压!
纵然是在正常的情况下,电容器长期工作于极限状态中,从元件应用的可靠性上讲,也是不符合安全要求的。更何况交流电的电压并不稳定,用电的高峰期,电压可能低于200V,用电户少时电压可能高于220V,有时甚至接近240V,所以不能把交流电孤立地看成220V,而应在电源电路的设计上给交流电留有一些变化的余地。例如当交流电电压升到240V时,36V的变压器输出的电压已近40V,整成直流电峰值电压已有55V!这个电压值超过电容器极限电压有lO%之多,在这样的电路中滤波电容器工作的处境便可想而知了。
一个电容器长期工作于极限状态中,发热量会很大,容易因过热而使电解质外溢,甚至导致爆炸的严重后果。因此,电容器的工作点不宜定在极限状态中。另一方面,不能用加上负载后产生了压降时的电压值作为选用电容器耐压值的依据,这是因为整流后的直流峰值电压直接加到滤波电容上之后才输入负载去,所以滤波电容应有承受整流后直流峰值电压的能力。对于V伏的变压器整流后的峰值电压为根2V伏,采用的滤波电容器的耐压值应略高于这个数值,在其中乘上一个安全系数k应是:k乘”根2″V伏,经验证明,k的取值在1.1~1.2之间为佳,这一方面为交流电的电压变化留有10%的上升的余地,另方面,也避免了困“高压低用”的不必要浪费。按这个公式计算,36V的变压器配用的滤波电容器应是:63V耐压值者,而用50V作滤波电容器对变压器的电压不宜超过32V。
不少音响厂家在扩音机的功放部分设计上芘费了很多心思,但却为了节约几元线的成本而把滤波电容器推上了工作的极限点上,这是因小失大的不良设计。只有在耐压值上给滤波电容器留适当的余量,才能确保电容器安全耐用,从而提高扩音机的可靠性和使用寿命。