基于开关电源的整流滤波中超级电容器的理论分析

现在采用一只AVX公司生产的90mF/12V bestcap？超级电容器作为整流滤波电容器，在与上面的例子相同的测试条件下，测得输出电压的纹波电压峰峰值为312mV，如图4所示。从纹波电压峰峰值可以看出一只90mF /12V bestcap？超级电容器作为滤波电容器的纹波电压峰峰值比两只16V/33000μF的铝电解电容器并联作为滤波电容器的纹波电压峰峰值少100mV，即采用一只90mF /12V bestcap？超级电容器作为滤波电容器比采用两只16V/33000μF的铝电解电容器并联作为滤波电容器的滤波效果好。

超级电容器作为整流滤波的效果并不像理想电容器那样使输出电压接近一条直线，而是有一些波动，原因是超级电容器有相对一般电容器大的ESR.一只90mF/12V bestcap？超级电容器的ESR约为90mΩ，滤波电容器上的充、放电的电流差约为输出电流平均值的2倍，因而在输出端出现约310mV的由于ESR的电压波动，即使如此，还是可以得到很低的纹波电压。

由此可见，一只90mF/12V bestcap超级电容器的滤波效果相当于一只56000μF电解电容器。同时由上述的参数可知，超级电容器的体积比铝电解电容器的体积小很多，故在低压整流滤波的应用中超级电容器将具有很大的性能优势、价格优势和体积优势。


图4 一只90mF/12V bestcap超级电容器的滤波效果

通过上述两个实验结果的对比可知，bestcap超级电容器可以用于电源输出端的整流滤波，而且其滤波效果俱佳。其与电解电容器相比，具有其很大的优势。同时bestcap？超级电容器具有额定电压高、ESR低、阻抗频率特性好的特点，在今后的研究中，可以通过实验进一步了解。