Kaip tinkamai pasirinkti filtro kondensatorių projektuojant perjungimo maitinimo šaltinį?
Perjungimo maitinimo šaltinis labai priklauso nuo filtro kondensatoriaus. Kiekvienas inžinierius ir technikas yra labai susirūpinęs, kaip tinkamai pasirinkti filtro kondensatorių, ypač išėjimo filtro kondensatorių. Galios filtro grandinėje galime stebėti skirtingus kondensatorius, kurių talpos vertės yra atitinkamai 100uF, 10uF, 100nF ir 10nF. Kaip nustatomi šie parametrai? Prašau susilaikyti nuo kaltinimų, kad pavogiau kito asmens schemą.
Įprastų elektrolitinių kondensatorių, naudojamų 50 Hz galios dažnio grandinėse, pulsuojančios įtampos dažnis yra tik 100 Hz, o įkrovimo ir iškrovimo laikotarpis yra milisekundžių tvarka. Norint gauti mažesnį pulsacijos koeficientą, reikalinga talpa gali siekti šimtus tūkstančių F. Siekiant pagerinti talpą, suprojektuoti standartiniai žemo dažnio aliuminio elektrolitiniai kondensatoriai. pirminiai privalumai ir trūkumai.Tačiau perjungiamojo maitinimo šaltinio išėjimo filtro elektrolitinis kondensatorius turi pjūklinės bangos įtampos dažnį, kuris gali siekti keliasdešimt kHz ar net MHz. Talpa šiuo metu nėra pagrindinis rodiklis. Reikalinga mažesnė lygiavertė impedancija perjungiamojo maitinimo šaltinio veikimo dažnyje, taip pat geras filtravimo efektas aukšto dažnio šuoliais, atsirandantiems veikiant puslaidininkiniam įtaisui. Šios charakteristikos yra etalonas vertinant aukšto dažnio aliuminio elektrolitinių kondensatorių kokybę.
Perjungiamojo maitinimo šaltinio naudoti negalima, nes standartiniai žemo dažnio elektrolitiniai kondensatoriai negali veikti didesniu nei 10 kHz dažniu prieš pradėdami rodyti induktyvumą. Perjungiamojo maitinimo šaltinio aukšto dažnio aliuminio elektrolitinis kondensatorius turi keturias jungtis. Kondensatoriaus teigiamas elektrodas sudarytas iš dviejų teigiamo aliuminio lakšto galų, o jo neigiamas elektrodas – iš dviejų neigiamo aliuminio lakšto galų.
Keturių gnybtų kondensatoriuje srovė patenka iš vieno teigiamo gnybto, keliauja per kondensatoriaus vidų, o iš kito teigiamo gnybto išeina į apkrovą. Grįžtant iš apkrovos srovė patenka iš vieno neigiamo kondensatoriaus gnybto, keliauja per kondensatoriaus vidų, o iš kito neigiamo gnybto išeina į maitinimo šaltinio neigiamą gnybtą.
Keturių gnybtų kondensatorius yra labai naudingas būdas sumažinti pulsuojančią įtampos komponentą ir slopinti perjungimo smaigalio triukšmą, nes jis pasižymi stipriomis aukšto dažnio savybėmis. Aliuminio folija supjaustoma į kelias mažesnes dalis, o keli laidai yra sujungti lygiagrečiai, kad sumažėtų varžos komponentas talpinėje reaktyvinėje varžoje, kuri yra kita aukšto dažnio aliuminio elektrolitinio kondensatoriaus forma. Be to, kondensatoriaus geba atlaikyti stiprias sroves padidinama naudojant mažos varžos medžiagas kaip išvesties gnybtus.
Maitinimo šaltinis turi būti „švarus“, o energija turi būti laiku papildyta, kad skaitmeninės grandinės veiktų stabiliai ir patikimai, o tai reiškia, kad filtravimas ir atjungimas turi būti veiksmingi. Paprasčiau tariant, filtravimas ir atsiejimas yra energijos kaupimo būdai, kad energiją būtų galima greitai papildyti, kai lustui reikia srovės. Ar nedrįsti man pasakyti, kad DCDC ir LDO nėra už tai atsakingi? Taip, jie gali tai valdyti žemais dažniais, tačiau didelės spartos skaitmeninės sistemos veikia kitaip.
