Úvod do charakteristík kondenzátora pri návrhu EMC na prepínanie napájania
Mnoho elektronických dizajnérov si je vedomých úlohy filtrovania kondenzátorov v napájacích zdrojoch, ale filtračné kondenzátory používané na výstup napájacích zdrojov prepínača sa líšia od tých, ktoré sa používajú vo výkone frekvenčných obvodov. Bežné elektrolytické kondenzátory používané na filtrovanie vo výkone frekvenčných obvodov majú pulzujúcu frekvenciu napätia iba 100 Hz a čas nabíjania a vypúšťania v poradí milisekúnd. Na získanie menšieho pulzačného koeficientu sa vyžaduje kapacita až stovky tisíc mikrofárov. Preto sa bežné elektrolytické kondenzátory hliníka všeobecne používajú na nízkofrekvenčnú výrobu, s cieľom zvýšiť kapacitu ako hlavný faktor. Kapacita, dotyčná hodnota straty a prúd kondenzátorov sú hlavnými parametrami, ktoré sa používajú na rozlíšenie ich výhod a nevýhod.
Ako elektrolytický kondenzátor používaný na výstupné filtrovanie v napájacích zdrojoch režimu prepínača, frekvencia napätia Sawtooth na ňom môže dosiahnuť desiatky kilohertz alebo dokonca desiatky Megahertz. Jeho požiadavky sa líšia od požiadaviek na nízkofrekvenčné aplikácie a kapacita nie je hlavným ukazovateľom. Miera jej kvality je jej charakteristika frekvencie impedancie, ktoré vyžadujú, aby mala nízku impedanciu v rámci prevádzkového frekvenčného rozsahu napájacieho zdroja prepínača. Súčasne, pre vnútorný zdroj napájania, v dôsledku ostrého hluku generovaného polovodičovými zariadeniami, ktoré začínajú fungovať, môže mať tiež dobrý efekt filtrovania. Všeobecne platí, že v prípade bežných elektrolytických kondenzátorov používaných pri nízkych frekvenciách okolo 10 kilohertz sa ich impedancia začína vykazovať indukčnosť a nemôže spĺňať požiadavky napájania prepínača.
Vysokofrekvenčný hliníkový elektrolytický kondenzátor špeciálne navrhnutý pre spínací režim stabilizovaný napájací zdroj, ktorý má štyri terminály. Dva konce pozitívnej hliníkovej doštičky sú vyvedené ako pozitívna elektróda kondenzátora a dva konce negatívnej hliníkovej doštičky sú tiež vylúčené ako negatívna elektróda. Prúd regulovaného napájacieho zdroja prúdi z jedného pozitívneho terminálu štyroch kondenzátorov terminálu, prechádza cez vnútornú stranu kondenzátora a potom tečie z druhého pozitívneho terminálu k zaťaženiu; Prúd vracajúci sa z záťaže tiež tečie z jedného záporného terminálu kondenzátora a potom z druhého záporného terminálu do záporného terminálu napájania.
Pretože štyri kondenzátor terminálu má dobré vysokofrekvenčné charakteristiky, poskytuje mimoriadne výhodné prostriedky na zníženie zložky zvlnenia výstupného napätia a potláčanie šumu hrotu spínača.
Vysokofrekvenčné hliníkové elektrolytické kondenzátory majú tiež viacjadrovú formu, ktorá rozdeľuje hliníkovú fóliu do niekoľkých kratších sekcií a spája ich paralelne s viacerými kusmi olova, aby sa znížila zložka odporu v kapacitnom impedancii. Súčasne sa používajú materiály s nízkym odporom a skrutky sa používajú ako olovené terminály na zvýšenie schopnosti kondenzátora odolávať vysokým prúdom.
Stohované kondenzátory, známe tiež ako neinduktívne kondenzátory, majú typicky valcové jadrá pre elektrolytické kondenzátory, čo vedie k vyššej indukčnosti ekvivalentnej série; Štruktúra naskladaného kondenzátora je podobná štruktúre knihy, pretože magnetický tok generovaný prúdom tečúcim v opačnom smere je zrušený, čím sa znižuje hodnota indukčnosti a má lepšie vysokofrekvenčné charakteristiky. Tento typ kondenzátora sa zvyčajne vyrába v štvorcovom tvare pre ľahkú fixáciu a môže tiež primerane obmedziť veľkosť zariadenia.
