Come scegliere correttamente il condensatore di filtro durante la progettazione di un alimentatore switching?
L'alimentatore switching dipende fortemente dal condensatore del filtro. Ogni ingegnere e tecnico è estremamente preoccupato per la questione di come scegliere il condensatore del filtro in modo appropriato, in particolare la selezione del condensatore del filtro di uscita. Possiamo osservare diversi condensatori sul circuito del filtro di potenza, con valori di capacità rispettivamente di 100uF, 10uF, 100nF e 10nF. Come vengono determinati questi parametri? Si prega di astenersi dall'accusarmi di aver rubato il diagramma schematico di un'altra persona.
La frequenza della tensione pulsante per i tipici condensatori elettrolitici utilizzati nei circuiti con frequenza di alimentazione di 50 Hz è di soli 100 Hz e il periodo di carica e scarica è dell'ordine di millisecondi. La capacità necessaria può raggiungere centinaia di migliaia di F per ottenere un coefficiente di pulsazione inferiore. Per migliorare la capacità, sono progettati condensatori elettrolitici in alluminio a bassa frequenza standard. i principali criteri di vantaggi e svantaggi. Tuttavia, il condensatore elettrolitico del filtro di uscita dell'alimentatore switching ha una frequenza di tensione dell'onda a dente di sega che può raggiungere decine di kHz o addirittura MHz. La capacità non è l'indicatore principale in questo momento. È richiesta un'impedenza equivalente inferiore all'interno della frequenza operativa dell'alimentatore a commutazione, nonché un buon effetto di filtraggio sui picchi ad alta frequenza generati durante il funzionamento del dispositivo a semiconduttore. Queste caratteristiche sono il punto di riferimento per valutare la qualità dei condensatori elettrolitici in alluminio ad alta frequenza.
L'alimentatore switching non può essere utilizzato perché i condensatori elettrolitici a bassa frequenza standard non possono funzionare al di sopra di circa 10 kHz prima che inizino a mostrare induttività. Il condensatore elettrolitico in alluminio ad alta frequenza dell'alimentatore switching ha quattro connessioni. L'elettrodo positivo del condensatore è costituito dalle due estremità del foglio di alluminio positivo, mentre il suo elettrodo negativo è costituito dalle due estremità del foglio di alluminio negativo.
In un condensatore a quattro terminali, la corrente entra da un terminale positivo, viaggia attraverso l'interno del condensatore e quindi esce dall'altro terminale positivo verso il carico. Al ritorno dal carico, la corrente entra da un terminale negativo del condensatore, viaggia attraverso l'interno del condensatore e quindi esce dall'altro terminale negativo al terminale negativo dell'alimentatore.
Il condensatore a quattro terminali offre un metodo molto vantaggioso per ridurre al minimo la componente pulsante della tensione e sopprimere il rumore di picco di commutazione poiché ha forti proprietà ad alta frequenza. Il foglio di alluminio viene tagliato in diverse porzioni più piccole e diversi conduttori sono collegati in parallelo per abbassare la componente di impedenza nella reattanza capacitiva, che è un'altra forma di condensatore elettrolitico in alluminio ad alta frequenza. Inoltre, la capacità del condensatore di gestire correnti elevate viene aumentata utilizzando materiali a bassa resistività come terminali di uscita.
L'alimentazione deve essere "pulita" e il rifornimento di energia deve essere tempestivo affinché i circuiti digitali funzionino in modo costante e affidabile, il che significa che il filtraggio e il disaccoppiamento devono essere efficaci. Espressi in modo semplice, il filtraggio e il disaccoppiamento sono metodi di accumulo di energia in modo che l'energia possa essere rapidamente reintegrata quando il chip richiede corrente. Non osi dirmi che DCDC e LDO non sono responsabili di questo? Sì, possono gestirlo a basse frequenze, ma i sistemi digitali ad alta velocità funzionano in modo diverso.
