尖峰電流的抑制方法

尖峰電流是指過電流峰值較高的短暫電流，通常由于整流電路、直流側(cè)電容充電時(shí)間過短、開關(guān)管失效等原因造成。尖峰電流長期存在對(duì)電路、開關(guān)元件和其他電力設(shè)備造成損壞，因此需要采取抑制尖峰電流的方法，以下是一些常用的方法：

1. 改進(jìn)電路設(shè)計(jì)：改善電路布局，增加控制電阻、電容等元器件可有效抑制尖峰電流。

2. 使用抑制電容：通過增加單電容或串聯(lián)電容等方法，可以有效降低電路中的過電流頻率，從而減小尖峰電流。

3. 穩(wěn)壓裝置設(shè)計(jì)：加裝穩(wěn)壓元件，采用勵(lì)磁電路反饋控制，可有效減小過電流的幅值。

4. 減少直流輸出：對(duì)于PWM（脈寬調(diào)制）變換器等，采取控制開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間延長，可以有效減小峰值電流，從而避免過度損壞輸出電容。

5. 附加補(bǔ)償電路：使用補(bǔ)償電路將無功功率引入系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)電流和電壓之間的匹配，抑制電路現(xiàn)象。

尖峰電流的抑制方法：

1、在電路板布線上采取措施，使信號(hào)線的雜散電容降到最小；

2、 另一種方法是設(shè)法降低供電電源的內(nèi)阻，使尖峰電流不至于引起過大的電源電壓波動(dòng)；

3、 通常的作法是使用去耦 電容來濾波，一般是在電路板的電源入口處放一個(gè) 1uF～10uF 的去耦電容，濾除低頻噪聲；在電路板內(nèi)的每一個(gè)有源器件的電源和地之間放置一個(gè) 0.01uF～0.1uF 的去耦電容（高頻濾波電容 ），用于濾除高頻噪聲。濾波的目的是要濾除疊加在電源上的交流干擾，但并不是使用的電容容量越大越好，因?yàn)閷?shí)際的電容并不是理想電容，不具備理想電容的所有特性。

去耦電容的選取可按 C=1/F 計(jì)算，其中 F 為電路頻率 ，即 10MHz 取 0.1uF，100MHz 取 0.01uF。一般取 0.1~0.01uF 均可。

放置在有源器件傍的高頻濾波電容的作用有兩個(gè)，其一是濾除沿電源傳導(dǎo)過來的高頻干擾，其二是及時(shí)補(bǔ)充器件高速工作時(shí)所需的尖峰電流。所以電容的放置位置是需要考慮的。

實(shí)際的電容由于存在寄生參數(shù)，可等效為串聯(lián)在電容上的電阻和電感，將其稱為等效串聯(lián)電阻（ESR）和等效串聯(lián)電感（ESL）。這樣，實(shí)際的電容就是一個(gè)串聯(lián)諧振電路，其諧振頻率為：

實(shí)際的電容在低于 Fr 的頻率呈現(xiàn)容性，而在高于 Fr 的頻率上則呈現(xiàn)感性，所以電容更象是一個(gè)帶阻濾波器 。

10uF 的電解電容由于其 ESL 較大，F(xiàn)r 小于 1MHz，對(duì)于 50Hz 這樣的低頻噪聲有較好的濾波效果，對(duì)上百兆的高頻開關(guān) 噪聲則沒有什么作用。

電容的 ESR 和 ESL 是由電容的結(jié)構(gòu)和所用的介質(zhì)決定的，而不是電容量。通過使用更大容量的電容并不能提高抑制高頻干擾的能力，同類型的電容，在低于 Fr 的頻率下，大容量的比小容量的阻抗小，但如果頻率高于 Fr，ESL 決定了兩者的阻抗不會(huì)有什么區(qū)別 。

電路板上使用過多的大容量電容對(duì)于濾除高頻干擾并沒有什么幫助，特別是使用高頻開關(guān)電源 供電時(shí)。另一個(gè)問題是，大容量電容過多，增加了上電及熱插拔電路板時(shí)對(duì)電源的沖擊，容易引起如電源電壓下跌、電路板接插件打火、電路板內(nèi)電壓上升慢等問題。

綜上所述，尖峰電流的抑制方法主要有改進(jìn)電路設(shè)計(jì)、使用抑制電容、穩(wěn)壓裝置設(shè)計(jì)、減少直流輸出等。了解尖峰電流的產(chǎn)生機(jī)制以及采取哪些方法進(jìn)行抑制可以提高電力設(shè)備的壽命并保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。