تجزیه و تحلیل ویژگی های خازن در طراحی EMC منبع تغذیه سوئیچینگ
بسیاری از طراحان الکترونیکی نقش خازن های فیلتر را در منابع تغذیه می دانند، اما خازن های فیلتری که در انتهای خروجی منابع تغذیه سوئیچینگ استفاده می شوند با خازن های فیلتر مورد استفاده در مدارهای فرکانس برق متفاوت است. خازن های معمولی که برای فیلتر کردن مدارهای فرکانس قدرت استفاده می شوند فرکانس ولتاژ ضربانی خازن های الکترولیتی 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، خازن های معمولی الکترولیتی آلومینیومی عموماً برای فرکانس های پایین ساخته می شوند. هدف اصلی بهبود ظرفیت خازن است. ظرفیت خازن، مقدار مماس تلفات و جریان نشتی خازن پارامترهای اصلی برای شناسایی کیفیت آن هستند.
به عنوان یک خازن الکترولیتی برای فیلتر خروجی در منبع تغذیه 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. برای اندازهگیری آن چه خوب یا بد، ویژگیهای امپدانس-فرکانس آن است، که نیاز به امپدانس پایین در باند فرکانس کاری منبع تغذیه تنظیمشده سوئیچینگ دارد. در همان زمان، برای داخل منبع تغذیه، صدای اوج تا صدها کیلوهرتز توسط دستگاه نیمه هادی که شروع به کار می کند تولید می شود. ، همچنین می تواند اثر فیلترینگ خوبی داشته باشد. به طور کلی، هنگامی که خازن های الکترولیتی معمولی در فرکانس های پایین در حدود 10 کیلوهرتز استفاده می شوند، امپدانس آنها شروع به القایی می کند و نمی تواند الزامات منبع تغذیه سوئیچینگ را برآورده کند.
این یک خازن الکترولیتی آلومینیومی با فرکانس بالا است که به منبع تغذیه سوئیچینگ اختصاص داده شده است. دارای چهار ترمینال دو سر ورق آلومینیومی مثبت به ترتیب به عنوان الکترود مثبت خازن به بیرون هدایت می شوند و دو سر ورق آلومینیوم منفی نیز به ترتیب به عنوان الکترود منفی به بیرون هدایت می شوند. جریان منبع تغذیه تنظیم شده از یک ترمینال مثبت خازن چهار ترمینال جریان می یابد، از خازن عبور می کند و سپس از پایانه مثبت دیگر به بار جریان می یابد. جریان برگشتی از بار نیز از یک پایانه منفی خازن جریان می یابد و سپس از پایانه منفی دیگر به منبع تغذیه جریان می یابد. ترمینال منفی
از آنجایی که خازن چهار ترمینال دارای ویژگی های فرکانس بالا خوبی است، ابزار بسیار مفیدی برای کاهش مولفه موج دار ولتاژ خروجی و سرکوب نویز سنبله سوئیچینگ فراهم می کند.
خازن های الکترولیتی آلومینیومی با فرکانس بالا نیز به شکل چند هسته ای هستند که فویل آلومینیوم را به چند بخش کوتاه تر تقسیم می کند و آنها را به موازات با چندین ورق خروجی متصل می کند تا جزء مقاومت در راکتانس خازنی کاهش یابد. در عین حال از مواد کم مقاومت و پیچ ها به عنوان سرب استفاده می شود. پایانه هایی برای افزایش توانایی خازن در تحمل جریان های زیاد.
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. از آنجا که جهت شار مغناطیسی تولید شده توسط جریان جریان مخالف است، به آن Cancel می گویند، بنابراین مقدار اندوکتانس کاهش می یابد و ویژگی های فرکانس بالا بهتری دارد. 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.
علاوه بر این، یک خازن الکترولیتی با فرکانس بالا با چهار ترمینال وجود دارد که ترکیبی از چهار ترمینال و لمینیت است که مزایای هر دو را ترکیب می کند و ویژگی های فرکانس بالا بهتری دارد.
