تجزیه و تحلیل ویژگی های خازن در طراحی EMC منبع تغذیه سوئیچینگ
بسیاری از طراحان الکترونیک نقش خازن های فیلتر را در منابع تغذیه می دانند، اما خازن های فیلتری که در خروجی منابع تغذیه سوئیچینگ استفاده می شوند با خازن های فیلتری که در مدارهای فرکانس برق استفاده می شوند متفاوت است. خازن های الکترولیتی، فرکانس ولتاژ ضربانی روی آن تنها 100 هرتز است و زمان شارژ و دشارژ در حد میلی ثانیه است. برای به دست آوردن یک ضریب ضربان کوچک، ظرفیت خازنی مورد نیاز به اندازه صدها هزار میکروفاراد است. بنابراین برای فرکانس های پایین عموما از خازن های الکترولیتی آلومینیومی معمولی استفاده می شود. هدف عمدتا افزایش ظرفیت است. ظرفیت خازن، مماس تلفات و جریان نشتی خازن پارامترهای اصلی برای شناسایی مزایا و معایب آن هستند.
به عنوان یک خازن الکترولیتی برای فیلتر خروجی در منبع تغذیه تنظیم شده سوئیچینگ، فرکانس ولتاژ دندانه اره روی آن به ده ها کیلوهرتز یا حتی ده ها مگاهرتز می رسد. الزامات آن با موارد مورد نیاز در برنامه های فرکانس پایین متفاوت است. ظرفیت شاخص اصلی نیست. خوب یا بد، ویژگی امپدانس-فرکانس آن است، که به آن نیاز دارد که امپدانس پایینی در باند فرکانس کاری منبع تغذیه تنظیم شده سوئیچینگ داشته باشد. ، همچنین می تواند اثر فیلترینگ خوبی داشته باشد. به طور کلی، خازن های الکترولیتی معمولی که برای فرکانس های پایین استفاده می شوند، حدود 10 کیلوهرتز هستند و امپدانس آنها شروع به القایی می کند، که نمی تواند نیازهای منابع تغذیه سوئیچینگ را برآورده کند.
خازن الکترولیتی آلومینیومی با فرکانس بالا که به منبع تغذیه سوئیچینگ اختصاص داده شده است دارای چهار پایانه است. دو سر ورق آلومینیوم مثبت به ترتیب به عنوان الکترود مثبت خازن بیرون کشیده می شوند و دو سر ورق آلومینیوم منفی نیز به عنوان الکترود منفی کشیده می شوند. جریان منبع تغذیه تنظیم شده از یک سر مثبت خازن چهار ترمینالی وارد می شود، از خازن می گذرد و سپس از انتهای مثبت دیگر به سمت بار جریان می یابد. جریان برگشتی از بار نیز از یک سر منفی خازن وارد می شود و سپس از انتهای منفی دیگر به ترمینال منفی منبع تغذیه جریان می یابد.
از آنجایی که خازن چهار ترمینال دارای ویژگی های فرکانس بالا خوبی است، وسیله بسیار مطلوبی برای کاهش مولفه ضربان دار ولتاژ خروجی و سرکوب نویز سنبله سوئیچینگ فراهم می کند.
خازن های الکترولیتی آلومینیومی فرکانس بالا نیز دارای فرم چند هسته ای هستند که فویل آلومینیوم را به چند بخش کوتاه تقسیم می کند و آنها را به موازات با چندین لید به هم متصل می کند تا جزء مقاومت در راکتانس خازنی کاهش یابد. در عین حال، از مواد با مقاومت کم استفاده می کند و از پیچ ها به عنوان پایانه های سربی برای افزایش توانایی خازن برای مقاومت در برابر جریان های بزرگ استفاده می کند.
خازن های چند لایه را خازن های غیر القایی نیز می نامند. به طور کلی، هستههای خازنهای الکترولیتی به شکل استوانهای در میآیند و اندوکتانس سری معادل آن بزرگ است. ساختار خازن های چند لایه شبیه به ساختار کتاب ها است. افست، در نتیجه کاهش مقدار اندوکتانس و داشتن ویژگی های فرکانس بالا بهتر، این نوع خازن به طور کلی به شکل مربع ساخته می شود که به راحتی قابل تعمیر است و همچنین می تواند به طور مناسب حجم دستگاه را کاهش دهد.
