Analýza charakteristík kondenzátora v EMC návrhu spínaného zdroja
Mnoho elektronických dizajnérov pozná úlohu filtračných kondenzátorov v napájacích zdrojoch, ale filtračné kondenzátory používané na výstupnom konci spínaných zdrojov sa líšia od filtračných kondenzátorov používaných v obvodoch výkonovej frekvencie. Bežné kondenzátory používané na filtrovanie v obvodoch výkonovej frekvencie Frekvencia pulzujúceho napätia elektrolytických kondenzátorov 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 obyčajné hliníkové elektrolytické kondenzátory vo všeobecnosti vyrábajú pre nízke frekvencie. Hlavným cieľom je zlepšiť kapacitu. Kapacita, hodnota stratovej tangenty a zvodový prúd kondenzátora sú hlavné parametre na identifikáciu jeho kvality.
Ako elektrolytický kondenzátor na výstupnú filtráciu v spínanom napájacom zdroji je frekvencia pílovitého 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. Na jej meranie Čo je dobré alebo zlé, sú jeho impedančno-frekvenčné charakteristiky, ktoré vyžadujú, aby mal nízku impedanciu v rámci prevádzkového frekvenčného pásma spínaného regulovaného napájacieho zdroja. Súčasne vo vnútri napájacieho zdroja vzniká špičkový šum až stoviek kilohertzov tým, že polovodičové zariadenie začne pracovať. , môže mať tiež dobrý filtračný účinok. Všeobecne platí, že pri použití bežných elektrolytických kondenzátorov pri nízkych frekvenciách okolo 10 kHz sa ich impedancia začína javiť ako indukčná a nemôže spĺňať požiadavky na spínané zdroje.
Je to vysokofrekvenčný hliníkový elektrolytický kondenzátor určený na spínané napájanie. Má štyri terminály. Dva konce kladného hliníkového plechu sú vždy vyvedené ako kladná elektróda kondenzátora a oba konce záporného hliníkového plechu sú tiež vyvedené ako záporná elektróda. Prúd regulovaného napájacieho zdroja tečie z jednej kladnej svorky štvorpólového kondenzátora, prechádza cez kondenzátor a potom tečie z druhej kladnej svorky do záťaže; prúd vrátený zo záťaže tiež tečie z jedného záporného pólu kondenzátora a potom tečie z druhého záporného pólu do napájacieho zdroja. záporný terminál.
Pretože štvorpólový kondenzátor má dobré vysokofrekvenčné charakteristiky, poskytuje mimoriadne výhodné prostriedky na zníženie zvlnenej zložky výstupného napätia a potlačenie šumu spínacích špičiek.
Vysokofrekvenčné hliníkové elektrolytické kondenzátory sa dodávajú aj vo forme viacžilových jadier, ktoré rozdeľujú hliníkovú fóliu na niekoľko kratších segmentov a spájajú ich paralelne s viacerými vývodnými plechmi na zníženie odporovej zložky v kapacitnej reaktancii. Súčasne sa používajú materiály s nízkym odporom a ako vývody sa používajú skrutky. svorky na zvýšenie schopnosti kondenzátora odolávať veľkým prúdom.
Laminované kondenzátory sa tiež nazývajú neindukčné kondenzátory. Vo všeobecnosti sú jadrá elektrolytických kondenzátorov zvinuté do valcového tvaru a ekvivalentná sériová indukčnosť je veľká. Štruktúra laminovaných kondenzátorov je podobná ako pri knihách. Pretože smer magnetického toku generovaného pretekajúcim prúdom je opačný, nazýva sa Cancel, čím sa znižuje hodnota indukčnosti a má lepšie vysokofrekvenčné charakteristiky. Tento typ kondenzátora je vo všeobecnosti vyrobený do štvorcového tvaru, ktorý sa ľahko fixuje a môže tiež primerane znížiť objem stroja.
Okrem toho existuje štvorpólový laminovaný vysokofrekvenčný elektrolytický kondenzátor, ktorý kombinuje štvorpólový a laminovaný kondenzátor, ktorý kombinuje výhody oboch a má lepšie vysokofrekvenčné charakteristiky.
