Introduzione all'analisi delle caratteristiche del condensatore nella progettazione EMC dell'alimentazione
Molti progettisti elettronici sono consapevoli del ruolo dei condensatori di filtraggio negli alimentatori, ma i condensatori di filtraggio utilizzati all'uscita degli alimentatori in modalità switch sono diversi da quelli utilizzati nei circuiti di frequenza di alimentazione. I condensatori elettrolitici ordinari utilizzati per il filtraggio nei circuiti di frequenza di alimentazione hanno una frequenza di tensione pulsante di soli 100 Hz e un tempo di ricarica e scarico nell'ordine di millisecondi. Per ottenere un coefficiente di pulsazione più piccolo, è necessaria una capacità fino a centinaia di migliaia di microfaradi. Pertanto, i condensatori elettrolitici di alluminio ordinari vengono generalmente utilizzati per la produzione a bassa frequenza, con l'obiettivo di aumentare la capacità come fattore principale. La capacità, il valore tangente di perdita e la corrente di dispersione dei condensatori sono i principali parametri utilizzati per distinguere i loro vantaggi e svantaggi.
Come condensatore elettrolitico utilizzato per il filtro di uscita in alimentatori in modalità switch, la frequenza della tensione del dente di sega su di essa può raggiungere decine di kilohertz o persino decine di megahertz. I suoi requisiti sono diversi da quelli per applicazioni a bassa frequenza e la capacità non è l'indicatore principale. La misura della sua qualità è le sue caratteristiche di frequenza di impedenza, che richiedono che abbia una bassa impedenza nell'intervallo di frequenza operativa dell'alimentazione in modalità switch. Allo stesso tempo, per l'interno dell'alimentazione, a causa del forte rumore generato dai dispositivi a semiconduttore che iniziano a funzionare, può anche avere un buon effetto di filtraggio. In generale, per i normali condensatori elettrolitici utilizzati a basse frequenze di circa 10 kilohertz, la loro impedenza inizia a mostrare l'induttanza e non può soddisfare i requisiti dell'alimentazione in modalità switch.
Un condensatore elettrolitico in alluminio ad alta frequenza progettato specificamente per l'alimentazione stabilizzata in modalità switch, che ha quattro terminali. Le due estremità della piastra di alluminio positiva sono rispettivamente condotte come elettrodo positivo del condensatore e le due estremità della piastra di alluminio negativa sono anche rispettivamente guidate come elettrodo negativo. La corrente dell'alimentazione regolata fluisce da un terminale positivo del condensatore a quattro termini, passa attraverso l'interno del condensatore e quindi scorre dall'altro terminale positivo al carico; La corrente che ritorna dal carico scorre anche da un terminale negativo del condensatore e quindi dall'altro terminale negativo al terminale negativo dell'alimentazione.
Poiché il condensatore a quattro terminali ha buone caratteristiche ad alta frequenza, fornisce un mezzo estremamente vantaggioso per ridurre il componente a catena della tensione di uscita e sopprimere il rumore di spike interruttore.
I condensatori elettrolitici in alluminio ad alta frequenza hanno anche una forma multi-core, che divide la foglio di alluminio in diverse sezioni più brevi e le collega in parallelo con più pezzi di piombo per ridurre la componente di resistenza nell'impedenza di capacità. Allo stesso tempo, vengono utilizzati materiali a bassa resistività e vengono utilizzate le viti come terminali di piombo per migliorare la capacità del condensatore di resistere alle correnti elevate.
I condensatori impilati, noti anche come condensatori non induttivi, hanno in genere nuclei cilindrici per condensatori elettrolitici, con conseguente induttanza di serie equivalenti più elevate; La struttura di un condensatore impilato è simile a quella di un libro, poiché il flusso magnetico generato dalla corrente che scorre nella direzione opposta viene annullato, riducendo così il valore di induttanza e avendo migliori caratteristiche ad alta frequenza. Questo tipo di condensatore è generalmente realizzato in una forma quadrata per una facile fissazione e può anche ridurre le dimensioni del dispositivo in modo appropriato.
