Hur ska filterkondensatorn väljas korrekt när man skapar en switchande strömförsörjning?
Omkopplingsströmförsörjningen beror starkt på filterkondensatorn. Varje ingenjör och tekniker är extremt bekymrad över frågan om hur man väljer filterkondensatorn på lämpligt sätt, särskilt valet av utgångsfilterkondensatorn. Vi kan observera olika kondensatorer på effektfilterkretsen, med kapacitansvärden på 100uF, 10uF, 100nF respektive 10nF. Hur bestäms dessa parametrar? Vänligen avstå från att anklaga mig för att ha stulit en annan persons schematiska diagram.
Den pulserande spänningsfrekvensen för typiska elektrolytiska kondensatorer som används i 50Hz effektfrekvenskretsar är endast 100Hz, och laddnings- och urladdningsperioden är i storleksordningen millisekunder. Den nödvändiga kapacitansen kan nå hundratusentals F för att få en lägre pulsationskoefficient. För att förbättra kapacitansen är standard lågfrekventa elektrolytiska kondensatorer av aluminium utformade. de primära för- och nackdelarkriterierna. Emellertid har den omkopplande strömförsörjningens elektrolytiska kondensator med utgångsfilter en sågtandad vågspänningsfrekvens som kan nå tiotals kHz eller till och med MHz. Kapacitans är inte den primära indikatorn just nu. Kriterierna för att bedöma kvaliteten på högfrekventa elektrolytiska kondensatorer av aluminium är deras "impedans-" "frekvens"-egenskaper. Dessa kondensatorer måste ha en lägre ekvivalent impedans inom arbetsfrekvensen för omkopplingsströmförsörjningen och samtidigt uppvisa god filtrering av de högfrekventa spikar som alstras när halvledaranordningen är i drift.
Switchande strömförsörjning kan inte användas eftersom vanliga lågfrekventa elektrolytiska kondensatorer inte kan fungera över cirka 10 kHz innan de börjar uppvisa induktivitet. Växelströmförsörjningens högfrekventa elektrolytiska kondensator av aluminium har fyra anslutningar. Kondensatorns positiva elektrod består av de två ändarna av den positiva aluminiumplåten, medan dess negativa elektrod utgörs av de två ändarna av den negativa aluminiumplåten. Strömmen strömmar in från en positiv pol på den fyrpoliga kondensatorn, passerar genom insidan av kondensatorn och strömmar sedan från den andra positiva terminalen till lasten; strömmen som återvänder från lasten flödar också in från en negativ pol på kondensatorn och strömmar sedan från den andra negativa polen till strömförsörjningens negativa pol.
Kondensatorn med fyra terminaler erbjuder en mycket fördelaktig metod för att minimera den pulserande komponenten av spänningen och undertrycka kopplingsspetsbruset eftersom den har starka högfrekventa egenskaper. Aluminiumfolien skärs i flera mindre delar, och flera ledningar är kopplade parallellt för att sänka impedanskomponenten i den kapacitiva reaktansen, vilket är en annan form av högfrekvent aluminiumelektrolytisk kondensator. Dessutom ökas kondensatorns kapacitet att hantera kraftiga strömmar genom att använda material med låg resistivitet som utgångsterminaler.
Strömförsörjningen måste vara "ren" och energipåfyllning måste ske i tid för att digitala kretsar ska fungera stadigt och pålitligt, vilket innebär att filtrering och frånkoppling måste vara effektiva. Enkelt uttryckt är filtrering och avkoppling metoder för energilagring så att energi snabbt kan fyllas på när chipet kräver ström. Vågar du inte berätta att DCDC och LDO inte har hand om detta? Ja, de kan hantera det vid låga frekvenser, men höghastighets digitala system fungerar annorlunda.
Låt oss först titta på kondensatorn. Kondensatorns enda syfte är att fungera som en laddningslagringsenhet. Vi är alla medvetna om att strömförsörjningen behöver kondensatorfiltrering, och att varje chips strömstift måste ha en {{0}}.1uF kondensator installerad för frånkoppling. Varför är vissa kortchips kondensatorer nära strömstiftet 0.1uF eller 0.01uF? Vad är poängen, egentligen? Vi måste förstå de faktiska egenskaperna hos kondensatorer för att förstå denna sanning. En perfekt kondensator är inget annat än en C-baserad laddningslagring. Den riktiga kondensatorn är dock inte lika enkel.
