车载充电机用铝电解电容器的选用及设计思路

袁伟刚，马义勋，史忠峰

(珠海格力新元电子有限公司，广东珠海 519000)

车载充电机是电动汽车重要的组成部分，而高压铝电解电容器的质量稳定及性能优劣决定了车载充电机的质量好坏[1]。在车载使用环境下，滤波用高压焊片式铝电解电容器有特殊的选用原则、设计思路和生产工艺管控点。

表1 中高压焊片式铝电解电容器常用工作电压 V

1 高压铝电解电容的选用

1.1 耐压的选用

额定工作电压是铝电解电容器一个重要的参数，选用电容耐压过低，电容在长期过压的使用环境下一方面寿命会缩减，另一方面电容击穿失效概率会大幅度上升。铝电解电容器的工作电压选择要考虑电网电压的波动系数，给出适当的余量，一般建议实际工作电压不大于0.8 倍额定工作电压。与充电桩不同，车载充电机额定输入电压为单相交流220 V电压，普通的220 V 交流输入，电压峰值为220 V×1.414=311 V，考虑电网波动幅度，结合表1 铝电解电容器的常用工作电压，滤波电容选用400 V 电容即可，但车载充电机带有功率因数校正(PFC)电路设计，电容电压一般以450 或500 V 为主[2]。

1.2 容量的选用

容量的高低决定了电容滤波效果的好坏，容量选择过高，成本会偏高，容量选择过低，滤波效果差，施加在电容上的纹波电流过高，温升高，寿命会大幅衰减，使用中会出现热失效的现象。选择容量的大小可采用功率估算法、输出电流估算法、滤波平滑度计算法等方法进行计算。滤波平滑度计算方法如式(1)所示，滤波效果如图1 所示。……