چگونه می توان خازن فیلتر را در طراحی منبع تغذیه سوئیچینگ به درستی انتخاب کرد؟

چگونه می توان خازن فیلتر را در طراحی منبع تغذیه سوئیچینگ به درستی انتخاب کرد؟

خازن موج نقش بسیار مهمی در منبع تغذیه سوئیچینگ دارد. نحوه انتخاب صحیح خازن فیلتر مخصوصا انتخاب خازن فیلتر خروجی مشکلی است که هر مهندس و تکنسینی به شدت نگران آن است. ما می‌توانیم خازن‌های مختلفی را در مدار فیلتر قدرت ببینیم، 100uF، 10uF، 100nF، 10nF با مقادیر خازن متفاوت، پس چگونه این پارامترها تعیین می‌شوند؟ به من نگویید که من نمودار شماتیک دیگری را کپی کردم، خخخخ.

خازن های الکترولیتی معمولی که در مدارهای فرکانس توان 50 هرتز استفاده می شوند دارای فرکانس ولتاژ ضربانی تنها 100 هرتز هستند و زمان شارژ و دشارژ در حد میلی ثانیه است. برای به دست آوردن یک ضریب پالس کوچکتر، ظرفیت خازنی مورد نیاز به اندازه صدها هزار میکروF است. بنابراین، هدف خازن های الکترولیتی آلومینیومی با فرکانس پایین معمولی افزایش ظرفیت خازنی است. پارامترهای اصلی جوانب مثبت و منفی. با این حال، خازن الکترولیتی فیلتر خروجی در منبع تغذیه سوئیچینگ دارای فرکانس ولتاژ موج دندانه اره ای به اندازه ده ها کیلوهرتز یا حتی ده ها مگاهرتز است. در این زمان، ظرفیت شاخص اصلی نیست. استاندارد اندازه‌گیری کیفیت خازن‌های الکترولیتی آلومینیومی فرکانس بالا، ویژگی‌های امپدانس - فرکانس است، لازم است امپدانس کمتری در فرکانس کاری منبع تغذیه سوئیچینگ داشته باشد و در عین حال فیلتر مناسبی داشته باشد. اثر بر روی سنبله های فرکانس بالا که هنگام کار دستگاه نیمه هادی ایجاد می شود.

خازن های الکترولیتی با فرکانس پایین معمولی شروع به نشان دادن القایی در حدود 10 کیلوهرتز می کنند که نمی تواند الزامات 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 و دو سر ورق آلومینیوم منفی نیز به ترتیب به عنوان الکترود منفی کشیده می شوند. جریان از یک پایانه مثبت خازن چهار ترمینالی وارد می شود، از داخل خازن می گذرد و سپس از پایانه مثبت دیگر به بار می رسد. جریان برگشتی از بار نیز از یک پایانه منفی خازن وارد می شود و سپس از پایانه منفی دیگر به قطب منفی منبع تغذیه جریان می یابد.

از آنجایی که خازن چهار ترمینال دارای ویژگی های فرکانس بالا است، وسیله ای بسیار مطلوب برای کاهش مولفه ضربان دار ولتاژ و سرکوب نویز سنبله سوئیچینگ فراهم می کند. خازن های الکترولیتی آلومینیومی فرکانس بالا نیز شکل چند هسته ای دارند، یعنی فویل آلومینیومی به چند بخش کوتاه تر تقسیم می شود و چندین لید به صورت موازی به هم متصل می شوند تا جزء امپدانس را در راکتانس خازنی کاهش دهند. و استفاده از مواد با مقاومت کم به عنوان پایانه های خروجی، توانایی خازن را برای مقاومت در برابر جریان های زیاد بهبود می بخشد.

برای اینکه مدارهای دیجیتال پایدار و قابل اطمینان کار کنند، منبع تغذیه باید "تمیز" باشد و دوباره پر کردن انرژی باید به موقع باشد، یعنی فیلتر کردن و جداسازی باید خوب باشد. به عبارت ساده، فیلتر کردن و جداسازی، ذخیره انرژی در زمانی است که تراشه به جریان نیاز ندارد، و من می توانم در زمان نیاز به جریان انرژی را دوباره پر کنم. به من نگویید که این مسئولیت برای DCDC و LDO نیست؟ بله، در فرکانس های پایین آنها می توانند آن را مدیریت کنند، اما سیستم های دیجیتال با سرعت بالا متفاوت هستند.