AC-DC整流后大电解电容计算

已知输出功率为50W，AC输入为220VAC±20%

一、经验法

对于220VAC输入±20%的电网波动来说，按照1uF/W；

对于110VAC输入±20%的电网波动来说，按照2~3uF/W；

输入为50W，可选择50uF的电解电容，考虑到标称容量以及裕量，要取偏大一点，故最终选择82uF的电解电容。

二、估算法

输入为220VAC±20%，当输入电压为最低时，所需电流为最大，此时对电解电容影响最大，因此在计算的时候，以最恶劣的条件下进行设计；即输入电压为176VAC，整流后的最高电压为176*1.414 = 248V；

一般电解电容的纹波在30~50V，按50V进行计算，整流后的电压最低为248-50 = 198V，波形如下

电容电压从248V到198V的过程用于负载供电，即放电过程（t0~t1）；198V上升到248V为电网给电容充电，即充电过程（T1时间段）

电网的频率为50Hz，整流后的频率为100Hz，一般充电时间占整个周期的20%~30%，按20%进行计算：则充电时间为1/100 *20% =2ms，放电时间为1/100 *80% =8ms

根据公式C = Q/ΔU 以及Q = I *T （用电容的放电过程来计算，因为电网给电容的充电电流不好估算）

要想计算出C 需要知道 ΔU 、I、T

通过上述，已知的是ΔU =50v(也就是纹波248-198)

时间T = 8ms

剩下的就是I，I是平均输入电流，可通过输入功率来计算；

输出功率为50W 假设效率为0.8，则输入功率为62.5W

平均电压为（248+198）/2 =223V

即平均输入电流I = 62.5/223 = 0.28A

电容C = I *T/U = 0.28A *8ms / 50v =44.8uF

44.8uF跟50uF很接近，一般按照经验法来选择电容；

估算法的要点：

电容上ΔU 在30~50V；电容充电时间占周期的20~30% ；电容越大，电容充电时间越小，冲击电流就很大；输入功率与输出功率之间的效率在80%