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• 发布时间：2024-01-31
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【概要描述】

1，电容的作用

滤波电容实际为容量较大（约2000μF）、耐压较高（直流450V）的电解电容。根据电容“通交流、隔直流”的特性，对滤波电感输送的直流电压再次滤波，将其中含有的交流成分直接入地，使供给模块P、N端的直流电压平滑、纯净，不含交流成分。

2，引脚

滤波电容共有两个引脚，分别是正极和负极。正极接模块P端子、负极接模块N端子，负极引脚对应有“|”状标志。

3，分类

按电容个数分类，有两种形式：即单个电容或几个电容并联组成。

（1）单个电容

单个电容

单个电容，由1个耐压400v、容量2200μF左右的电解电容，对直流电压滤波后为模块供电，常见于早期生产的挂式变频空调器或目前的柜式变频空调器，电控盒内有专用安装位置。

（2）多个电容并联





电容并联

多个电容并联，由2～4个耐压450v、容量470/560/680μF左右的电解电容并联组成，对直流电压滤波后为模块供电，总容量为单个电容标注容量相加。常见于目前生产的变频空调器，直接焊在室外机主板上。

4，最新某些变频空调厂商用的型号

空调用大纹波牛角/焊电容器系列

额定电压：450VDC 额定容量：1000μF 工作温度：-25℃～+105℃ 体积：Φ D35×L60 大纹波电流承受能力，达到3.5A以上

空调用大纹波牛角/焊片电容器

额定电压：220VDC 额定容量：470μ F/330μF  工作温度：-40℃～+85℃ 大纹波电流承受能力，纹波电流达8A以上 频繁瞬间充放电冲击可持续工作10万次以上

5，变频空调电解电容的工作电路举例简介.  

（一）在变频空调等家电中，往往用到几百甚至几千微法的大容量电解电容，作 为储能器件。如果交流电经整流直接对电解电容充电，由于电解电容的内部 阻抗很小，冲击电流会很大。如常用的电解电容 470µF±20%/450V，阻抗大约为 0.1Ω（20℃,100k Hz）, 由于电路中还有其它元器件的阻抗，实测冲击电流往往超过 100A。这幺大的 冲击电流会损坏电路中的元器件，必须想办法进行控制。电解电容充电控制 回路有多种，本文选取了两个比较典型的电路进行分析，各有优缺点，需根 据实际需要进行选用。

（二）单继电器+PTC 电阻的控制电路 （电路 1） 如图 1 所示，其中：K2—继电器（根据实际工作电流选取）；R1—PTC 电 阻；D2—二极管；X1—接整流桥给电解电容充电；CONTROL2—继电器 K2 控制端。充电控制过程：上电后，继电器保持断开状态，此时通过限流电阻 R1 给电容充电；等电解电容的端电压升到接近电源电压时，继电器 K2 吸 合，R1 被旁路，此时通过继电器 K2 给电容充电。之所以选择 PTC 电阻，是由于其阻值随着温度的上升而上升。充电开始 后，由于初始电流较大，PTC 电阻温度上升，阻值随之增大，这样可以有效 减小冲击电流。该电路有效避免的冲击电流过大的缺点，使用简单方便，在 家电产品中较多使用。但由于系统上电后，立即通过 PTC 电阻 R1 对电容进 行充电，而 PTC 电阻的阻值受温度影响较大，很难实现对电容充电时间的精 确控制。当一个控制系统中有多路电源时，电路 1 很难对多个电源的上电次 序进行控制。对于对上电时序要求较高的控制系统来说，电路 1 较难满足要 求。 

（三）双继电器+水泥电阻的控制电路 （电路 2） 如 图 2 所 示 ， 其 中 ：K 1 — 继 电 器 （ 可以 通 过 水 泥 电 阻 阻 值 的 选 取 ， 一 般 选 用 3 A 或 5 A 的 继 电 器 ） ；K 2 — 继 电 器 （ 根 据实 际 工 作 电 流 选 取 ） ；R 1 — 水 泥 电 阻 ；D 2 — 二 极 管 ；X 1 — 接 整 流 桥 给 电 解 电 容充 电 ；C O N T R O L 1 — 继 电 器 K 1 控 制 端 ；CONTROL2—继电器 K2 控制 端。充电控制过程：步骤① 上电后，继电器 K1 吸合，K2 断开，此时通过 限流电阻 R1 和继电器 K1 给电容充电；步骤② 等电解电容的端电压升到接 近电源电压时，继电器 K1 断开，K2 吸合，R1 被旁路，此时通过继电器 K2 给电容充电。由于电路 2 有两个继电器，何时开始充电，充电多长时间都完全受控。由 于 R1 选用固定阻值的水泥电阻，充电时间基本固定，因此可以根据实际充 电时间的测试结果，预设一个通过 R1 的充电时间，就可以实现充电时间精 确合理控制。如果整个控制系统中有电解电容端电压检测电路，电路 2 还可 以实现电解电容和充电电路故障的诊断。在充电步骤①进行过程中，实时监 控电容端电压，如果电压在大约预设的时间内，无法上升或上升太少，则可 判断电解电容或充电电路有故障，不再进行步骤②，防止过大的冲击电流出 现。为了可靠地判断是否确实存在故障，还可以在断开 K1 一段时间后，重 复上述的充电步骤 1，进行再次充电和电压检测。特别注意，在反复充电过 程中，要测试水泥电阻的温升，防止温升超标。电路 2 不仅能有效避免过大 的冲击电流，还能实现充电时间的精确合理控制，有利于系统中多个电源的 上电次序的控制，甚至可以实现对电解电容和充电电路故障的诊断。电路 2 相比电路 1 稍复杂，在部分公司的家电产品中也有使用。

（四）两种电路的优缺点对比 通过对上述两种电路的分析，两种电路都有各自的优缺点。对比如表 1：从表 1 可以看出，电路 1 简单实用，成本低，能实现降低冲击电流的基本 功能。电路 2 稍微复杂一点，成本稍高，可以实现高级一些的功能。 

（五） 两种电路的选取和应用 根据上述分析对比，一般普通的应用选择电路 1 即可；对于多路电源的复 杂系统，尤其对上电时序有要求的，建议使用电路 2；对于安全性和可靠性 要求较高，需要对电路进行故障自检测的系统，应选用电路 2。在实际应用 中，要实测冲击电流值，以确保不要超过电路中电子元器件的耐冲击电流 值，设置好充电时间。为了更好地说明，我们对电路 2 进行了一个实际测 试。器件选型如下：水泥电阻选用 100Ω/5W，电解电容选择 1500 µF±20%/450V，K1 选择 5A 25VAC，K2 选择 30A 250VAC。实际测试情况 如下：K1 吸合 300ms 后断开，K2 吸合。此时，电解电容端电压升至 192V， 切换时冲击电流 37A。如图 3（绿色为电容端电压波形，红色为电流波形， 红色尖峰为冲击电流波形）。K1 吸合 500ms 后断开，K2 吸合。此时，电解 电容端电压升至 228V，切换时冲击电流 36A。如图 4。K1 吸合 1s 后断开， K2 吸合。此时，电解电容端电压升至 262V，切换时冲击电流 15A。如图 5。K1 吸合 2s 后断开，K2 吸合。此时，电解电容端电压升至 276V，切换时 冲击电流 4A。如图 6。从测试情况来看，超过 1s 的充电时间应该都可以。如果允许充电时间适当延长，可以选择 2s 的充电时间，可确保安全可靠。六. 结语 大容量的电解电容充电一定要认真对待，仔细设计充电时序，核实好冲击 电流，需要的情况下，要进行电路故障的自检测，以确保电路的安全性和可靠性。