纹波电流：流向电容器的实际纹波电流

其实提到电容选型，大家第一印象是额定电压还有精度，很少会想到纹波电流这个参数，其实这个参数还是很重要的。你可能不熟悉纹波电流这个术语，你可以简单的把它理解成通过电容器的电流的术语。在理想情况下，当电容器安装在直流电压电源上时，根据电容隔直通交的特性，没有电流会流向电容器。但是，如果电容两端的实际电压不是单纯的直流电压时，比如电压有微小的波动，此时电容就会发生充放电，就会产生纹波电流。对于小功率电路，电压变化非常小，可忽略不计，此时一般不必担心这个纹波电流额定值。

然而，当电容对于过滤来自整流器的脉动直流电压时，此时纹波电流这个参数就至关重要。这是因为负载电流越高，纹波电流就越大。那么，我们如何在这种条件下选择电容器呢?对于整流电路，大多数时候需要更大的电容才能获得接近直线的电压。因此，第一种选择是考虑使用电解电容器，但是在某些纹波电流非常高的应用中，电解电容将也会出现问题，这是因为它的纹波电流较小。在这种情况下，可以选择薄膜电容器，这是因为薄膜电容器具有非常高的纹波电流额定值。然而，它缺点是薄膜电容器的容值较小，仅限于几个微法拉，因此需要更多的薄膜电容器并联。比如考虑到下面的整流器电路，一个330uF的滤波电容和一个2A的负载，交流电源是120Vrms，60Hz 。

纹波电流的计算方式如下：

纹波电流=C*dV*f

其中：

纹波电流：流向电容器的实际纹波电流

C：电路中的电容

dV：这是输入电压从零到峰值的变化

f：输入交流电压的频率

电感大小对纹波电流的影响

电感大小对纹波电流的影响主要体现在两个方面。

首先，当交流侧电感较大时，它会减小电路中的纹波电流，从而提高电路的稳压性能。这是因为电感的主要作用是阻止电流的变化，当电感值增大时，它对电流变化的阻碍作用增强，从而减小了纹波电流。

然而，电感值的增大也会带来一些负面影响。首先，较大的电感会导致电路中的损耗增大，从而降低电路的整体效率。其次，大电感通常意味着更大的物理尺寸和更高的成本，这可能会限制电感在某些应用场景中的使用。

另一方面，电感与电容的匹配问题也影响电路性能。如果电感与电容之间的匹配不恰当，可能会导致整个电路的阻抗变得非常小，从而使电路中的纹波电压和纹波电流增大。因此，在进行电路设计时，需要综合考虑电感大小、电容大小以及它们之间的匹配关系，以优化电路性能。

怎么减小电感电流纹波

要减小电感电流纹波，可以采取以下几种方法：

增大电感和输出电容器的滤波：根据开关电源方式，电感的电流变动幅度和电感值成反比，输出电容值和纹波成反比。因此，增大电感值和输出电容值可以有效地减小纹波。同时，为了弥补铝电解电容器的不足，可以在其旁边并联连接陶瓷电容器。

二级滤波：使用LC滤波器对噪纹波进行抑制，选择合适的电感电容构成滤波电路，能够有效地减小纹波。

LED驱动电源输出后接LDO滤波：这是减少纹波和噪声最有效的办法，输出电压恒定，不需要改变原有的反馈系统，但成本较高，功耗也较高。

使用升压电感：升压电感能够抵消电路中的噪声，将其贴近负载电路中使用，可有效减小纹波电流的幅值。

优化反馈环路设计：增加前馈电容，使得电源芯片快速响应后级负载的变化，减小纹波。同时，选择带有COT控制模式的芯片也能提高动态响应，进一步减小纹波。

减小电感电流纹波的方法有多种，可以根据具体情况选择合适的方法进行优化。