Com s'ha de triar correctament el condensador del filtre quan es dissenya una font d'alimentació commutada?
La font d'alimentació de commutació depèn en gran mesura del condensador del filtre. Tots els enginyers i tècnics estan molt preocupats pel tema de com triar el condensador de filtre adequadament, especialment la selecció del condensador de filtre de sortida. Podem observar diferents condensadors al circuit del filtre de potència, amb valors de capacitat de 100uF, 10uF, 100nF i 10nF, respectivament. Com es determinen aquests paràmetres? Si us plau, absteniu-me d'acusar-me d'haver robat el diagrama esquemàtic d'una altra persona.
La freqüència de tensió pulsatòria dels condensadors electrolítics típics utilitzats en circuits de freqüència de potència de 50 Hz és només de 100 Hz, i el període de càrrega i descàrrega és de l'ordre de mil·lisegons. La capacitat necessària pot arribar a centenars de milers de F per obtenir un coeficient de pulsació més baix. Per tal de millorar la capacitat, es dissenyen condensadors electrolítics d'alumini de baixa freqüència estàndard. els principals criteris de pros i desavantatges. No obstant això, el condensador electrolític del filtre de sortida de la font d'alimentació de commutació té una freqüència de tensió d'ona de dent de serra que pot arribar a desenes de kHz o fins i tot de MHz. La capacitat no és l'indicador principal ara mateix. Es requereix una impedància equivalent més baixa dins de la freqüència de funcionament de la font d'alimentació de commutació, així com un bon efecte de filtratge sobre els pics d'alta freqüència generats quan el dispositiu semiconductor està en funcionament. Aquestes característiques són el referent per avaluar la qualitat dels condensadors electrolítics d'alumini d'alta freqüència.
La font d'alimentació de commutació no es pot utilitzar perquè els condensadors electrolítics de baixa freqüència estàndard no poden funcionar per sobre d'uns 10 kHz abans de començar a mostrar inductivitat. El condensador electrolític d'alumini d'alta freqüència de la font d'alimentació de commutació té quatre connexions. L'elèctrode positiu del condensador està format pels dos extrems de la làmina positiva d'alumini, mentre que el seu elèctrode negatiu està format pels dos extrems de la làmina negativa d'alumini.
En un condensador de quatre terminals, el corrent entra d'un terminal positiu, viatja per l'interior del condensador i després surt de l'altre terminal positiu a la càrrega. En tornar de la càrrega, el corrent entra des d'un terminal negatiu del condensador, viatja per l'interior del condensador i després surt de l'altre terminal negatiu al terminal negatiu de la font d'alimentació.
El condensador de quatre terminals ofereix un mètode molt avantatjós per minimitzar el component de pols de la tensió i suprimir el soroll de pic de commutació, ja que té fortes propietats d'alta freqüència. El paper d'alumini es talla en diverses porcions més petites i diversos cables estan connectats en paral·lel per reduir el component d'impedància a la reactància capacitiva, que és una altra forma de condensador electrolític d'alumini d'alta freqüència. A més, la capacitat del condensador per manejar corrents intensos s'incrementa utilitzant materials de baixa resistivitat com a terminals de sortida.
La font d'alimentació ha d'estar "neta" i la reposició d'energia ha de ser oportuna perquè els circuits digitals funcionin de manera constant i fiable, la qual cosa significa que el filtratge i el desacoblament han de ser efectius. Simplement expressat, el filtratge i el desacoblament són mètodes d'emmagatzematge d'energia perquè l'energia es pugui reposar ràpidament quan el xip requereixi corrent. No t'atreveixes a dir-me que DCDC i LDO no s'encarreguen d'això? Sí, poden gestionar-ho a baixes freqüències, però els sistemes digitals d'alta velocitat funcionen de manera diferent.
