Analýza kapacitných charakteristík v EMC návrhu spínaného napájacieho zdroja
Mnoho elektronických dizajnérov pozná úlohu filtračných kondenzátorov v napájacích zdrojoch, ale filtračné kondenzátory používané na výstupe spínaných napájacích zdrojov sa líšia od filtračných kondenzátorov používaných v obvodoch výkonovej frekvencie. Elektrolytické kondenzátory, frekvencia pulzujúceho napätia na ňom je iba 100 Hz a doba nabíjania a vybíjania je rádovo v milisekúndách. Na získanie malého pulzačného koeficientu je potrebná kapacita až státisíce mikrofarád. Preto sa pre nízke frekvencie vo všeobecnosti používajú bežné hliníkové elektrolytické kondenzátory. Cieľom je hlavne zvýšenie kapacity. Kapacita, stratová tangenta a zvodový prúd kondenzátora sú hlavné parametre na identifikáciu jeho kladov a záporov.
Ako elektrolytický kondenzátor na výstupnú filtráciu v spínanom regulovanom napájacom zdroji je frekvencia pílového napätia na ňom vysoká až desiatky kilohertzov alebo dokonca desiatky megahertzov. Jeho požiadavky sú odlišné od požiadaviek v nízkofrekvenčných aplikáciách. Kapacita nie je hlavným ukazovateľom. Dobrá alebo zlá je jeho impedančno-frekvenčná charakteristika, ktorá vyžaduje, aby mal nízku impedanciu v pracovnom frekvenčnom pásme spínaného regulovaného zdroja. , Môže mať aj dobrý filtračný efekt. Vo všeobecnosti sa bežné elektrolytické kondenzátory používané pre nízke frekvencie pohybujú okolo 10 kHz a ich impedancia sa začína javiť ako indukčná, čo nemôže spĺňať požiadavky spínaných zdrojov.
Vysokofrekvenčný hliníkový elektrolytický kondenzátor určený pre spínaný zdroj má štyri vývody. Dva konce kladného hliníkového plechu sú jednotlivo vytiahnuté ako kladná elektróda kondenzátora a dva konce záporného hliníkového plechu sú tiež vyťahované ako záporná elektróda. Prúd regulovaného napájacieho zdroja prúdi z jedného kladného konca štvorpólového kondenzátora, prechádza cez kondenzátor a potom tečie z druhého kladného konca do záťaže; prúd vrátený zo záťaže tiež prúdi z jedného záporného konca kondenzátora a potom tečie z druhého záporného konca k zápornému pólu napájacieho zdroja.
Pretože štvorpólový kondenzátor má dobré vysokofrekvenčné charakteristiky, poskytuje mimoriadne priaznivé prostriedky na zníženie pulzujúcej zložky výstupného napätia a potlačenie šumu spínacích špičiek.
Vysokofrekvenčné hliníkové elektrolytické kondenzátory majú tiež viacžilovú formu, ktorá rozdeľuje hliníkovú fóliu na niekoľko krátkych segmentov a spája ich paralelne s viacerými vodičmi, aby sa znížila odporová zložka v kapacitnej reaktancii. Súčasne používa materiály s nízkym odporom a používa skrutky ako olovené svorky na zvýšenie schopnosti kondenzátora odolávať veľkým prúdom.
Laminované kondenzátory sa tiež nazývajú neindukčné kondenzátory. Vo všeobecnosti sú jadrá elektrolytických kondenzátorov zvinuté do valcových tvarov a ekvivalentná sériová indukčnosť je veľká; štruktúra laminovaných kondenzátorov je podobná ako pri knihách. Offset, čím sa znižuje hodnota indukčnosti a má lepšie vysokofrekvenčné charakteristiky, tento druh kondenzátora je vo všeobecnosti vyrobený do štvorcového tvaru, ktorý sa ľahko fixuje a môže tiež primerane znížiť objem stroja.
