Analys av kapacitansegenskaper i EMC-design av switchande strömförsörjning
Många elektroniska designers känner till filterkondensatorernas roll i strömförsörjning, men filterkondensatorerna som används vid utgången av strömförsörjningsaggregat skiljer sig från filterkondensatorerna som används i strömfrekvenskretsar. Elektrolytiska kondensatorer, frekvensen av den pulserande spänningen på den är bara 100 Hz, och laddnings- och urladdningstiden är i storleksordningen millisekunder. För att erhålla en liten pulsationskoefficient är den erforderliga kapacitansen så hög som hundratusentals mikrofarader. Därför används vanliga elektrolytiska kondensatorer av aluminium i allmänhet för låga frekvenser. Målet är främst att öka kapacitansen. Kapacitansen, förlusttangensen och läckströmmen för kondensatorn är huvudparametrarna för att identifiera dess för- och nackdelar.
Som en elektrolytisk kondensator för utgångsfiltrering i en omkopplingsreglerad strömförsörjning är frekvensen för sågtandsspänningen på den så hög som tiotals kilohertz, eller till och med tiotals megahertz. Dess krav skiljer sig från dem i lågfrekventa applikationer. Kapacitans är inte huvudindikatorn. Det goda eller dåliga är dess impedans-frekvenskaraktäristik, som kräver att den har en låg impedans i arbetsfrekvensbandet för den omkopplingsreglerade strömförsörjningen. , Det kan också ha en bra filtreringseffekt. I allmänhet är vanliga elektrolytiska kondensatorer som används för låga frekvenser runt 10 kHz, och deras impedans börjar verka induktiv, vilket inte kan uppfylla kraven för att byta strömförsörjning.
Den högfrekventa elektrolytiska kondensatorn av aluminium som är dedikerad till strömförsörjningen har fyra terminaler. De två ändarna av den positiva aluminiumplåten är respektive utdragna som den positiva elektroden på kondensatorn, och de två ändarna av den negativa aluminiumplåten är också utdragna som den negativa elektroden. Strömmen från den reglerade strömförsörjningen strömmar in från en positiv ände av den fyra terminala kondensatorn, passerar genom kondensatorn och strömmar sedan från den andra positiva änden till lasten; strömmen som returneras från lasten flödar också in från kondensatorns ena negativa ände och strömmar sedan från den andra negativa änden till strömförsörjningens negativa pol.
Eftersom kondensatorn med fyra terminaler har goda högfrekvensegenskaper, tillhandahåller den ett extremt fördelaktigt medel för att reducera den pulserande komponenten av utspänningen och undertrycka kopplingsspetsbruset.
Högfrekventa elektrolytiska kondensatorer av aluminium har också en flerkärnig form, som delar upp aluminiumfolien i flera korta segment och kopplar dem parallellt med flera ledningar för att minska motståndskomponenten i den kapacitiva reaktansen. Samtidigt använder den lågresistivitetsmaterial och använder skruvar som blyterminaler för att förbättra kondensatorns förmåga att motstå stora strömmar.
Laminerade kondensatorer kallas även icke-induktiva kondensatorer. Generellt rullas kärnorna hos elektrolytiska kondensatorer till cylindriska former, och motsvarande serieinduktans är stor; strukturen hos laminerade kondensatorer liknar den hos böcker. Offset, vilket minskar värdet på induktansen och har bättre högfrekvensegenskaper, denna typ av kondensator görs i allmänhet till en kvadratisk form, som är lätt att fixa, och kan också på lämpligt sätt minska maskinens volym.
