摘要电解电容广泛应用于电子领域，尤其是开关电源领域，但其较短的寿命成为系统长寿命的制约因素。为了预测开关变换器甚至系统的寿命，监测电解电容的工作状况成为必要。本文针对CCM Buck输出滤波电容进行研究，分析并提出一种电解电容ESR和C参数的提取和测量方法。论文中通过对电解电容模型，以及Buck变换器的分析，由Buck变换器输出电压，计算提取参数ESR和C，并依据参数提取公式建立监测模型。最后在saber仿真软件中搭建仿真模型，分析仿真结果，验证本文提出的测量方法的正确性和监测模型的可行性。19231
关键词 电解电容 ESR Buck变换器 Saber 监测模型
毕业论文设计说明书（论文）外文摘要
Title The research for ESR and C of output capacitance in CCM buck converter
Abstract
Electrolytic capacitors are widely used in the electronics field, especially in the field of switching power supply, However, the characteristics of short life as a constraint factor for a long life system. In order to predict the life of a switching converter, or even the life of the system, there is necessary to monitor the working conditions of the electrolytic capacitor. This study focuses on the electrolytic filter capacitor of buck converter, and a method for extracting and measuring parameters ESR and C of electrolytic capacitor is presented. By analyzing the model of electrolytic capacitor, and Buck converter to calculate and extract the parameters ESR and C, than the monitor model can be established. Finally, the correctness of the measuring methods and the feasibility of the monitor model can be validated by the simulation analysis of the monitor model in the Saber.
Keywords Electrolytic capacitor ESR Buck converter Saber Monitor model
目 次
1 绪论 1
1.1 课题研究背景 1
1.2 课题研究意义 2
2 电解电容浅析 4
2.1 电解电容在电源系统中的作用 4
2.2 电解电容常见的失效模式 5
2.3 电解电容等效模型分析 7
2.4 ESR的影响 9
3 ESR和C监测模型的建立 10
3.1 Buck变换器基本原理 10
3.2 电容参数提取 14
3.3 监测模型建立 18
4 软件仿真 20
4.1 仿真模型 20
4.2仿真波形分析 24
4.3采样数据与计算 27
结 论 32
致 谢 33
参 考 文 献 34
1 绪论
由于大容量的特性，高耐压和较高的性价比，铝电解电容器已经被广泛地应用在大功率领域。特别是在电力电子系统，其主要功能，如平滑纹波电压和储能，使它们成为系统的关键部分，其性能甚至可以直接影响到整个系统。但是，铝电解电容器发生故障的可能性相对于其他电力电子器件（例如IGBT，功率MOSFET，功率二极管等）都要高。此外，它的寿命较短，通常不能满足对于一个系统的长寿命的要求，所以通常应在其寿命终了前更换器件或设备。因此，为了实现提前对电子系统故障进行诊断，并且判断当设备是否更换，电解电容器的故障诊断和故障预测是必不可少的。 CCM Buck变换器输出电容ESR和C的监测研究:http://www.751com.cn/zidonghua/lunwen_10517.html