充电器中的整流器,二极管损耗,电容补偿介绍

整流器

整流器是自行车充电器中的组件，它从发电机的交流电压（即所谓的直流母线电容器）在电容器处产生直流电压。如果直流母线电容器足够大，则可以假定电压恒定。直流母线电容器处的电压等于发电机交流电压的峰值电压减去二极管电压。

二极管损耗

该二极管电压是自行车充电器结构中的第一个挑战。因为发电机的功率输出是有限的。根据数据手册，大多数发电机在6V标称电压下提供3W功率。使用这种低功耗，您应该保持房屋，因为目标是将大部分电源引入USB设备。

整流器的关键是二极管的导通损耗。根据欧姆定律，这些由二极管的电流和正向电压之间的乘积组成。因此，肖特基二极管作为整流器安装在每个自行车充电器中，具有较低的正向电压。这里我使用了SS310 SMA肖特基二极管

电容补偿

电容补偿是自行车充电器中的一个要点，通过它可以增加发电机的功率输出。补偿尝试用相应的电容器补偿发电机的内部电感。在复杂的交流电计算中，电感的电抗随频率线性增加。对于电容器，应用 -1/f 行为。如果电感和电容器相互调谐，则在谐振频率处发生谐振。在此频率下，电感的电抗等于电容的电抗，但符号相反。由于电感和电容器串联连接，因此总电阻是两者的总和。这导致在谐振频率下的总无功电阻为0欧姆。

补偿的缺点是它只发生在一个频率上。在实践中，这意味着自行车装载机中的共振频率只发生在一个行驶速度下。从实验研究中发现，~220uF的电容作为串联电容器是正常驱动速度的理想选择。

然而，如此高的电容很难作为双极性元件获得。这种尺寸的大多数电容器都是电解电容器，因此是单极电容器。然而，两个电解电容器可以以相反的方向连接，从而产生总单极电容。为了获得~220uF作为串联电容，现在必须串联使用两个470uF电容器。选择LOW-ESR类型的电容器以降低电容器的损耗非常重要。

结束

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