در طراحی منبع تغذیه سوئیچینگ، چگونه خازن های فیلتر را انتخاب می کنید؟
خازن های الکترولیتی معمولی مورد استفاده در مدارهای فرکانس برق 50 هرتز دارای فرکانس ولتاژ ضربانی تنها 100 هرتز و زمان شارژ و دشارژ در حدود میلی ثانیه هستند. برای دستیابی به ضریب پالسی کوچکتر، ظرفیت خازن مورد نیاز به صدها هزار μF می رسد. بنابراین، هدف خازن های الکترولیتی آلومینیومی با فرکانس پایین معمولی، عمدتاً افزایش ظرفیت خازنی، ظرفیت، مقدار مماس تلفات، و جریان نشتی است. خازن ها پارامترهای اصلی برای تشخیص مزایا و معایب آنها هستند. خازن های الکترولیتی فیلتر خروجی در منابع تغذیه حالت سوئیچ دارای فرکانس ولتاژ دندانه اره ای تا ده ها کیلوهرتز و حتی ده ها مگاهرتز هستند. در این زمان، ظرفیت شاخص اصلی نیست. استاندارد برای اندازهگیری کیفیت خازنهای الکترولیتی آلومینیومی فرکانس بالا، مشخصه «فرکانس امپدانس» است که به امپدانس معادل کم در فرکانس کاری منبع تغذیه سوئیچ و اثر فیلتر خوب روی سیگنالهای پیک فرکانس بالا تولید شده توسط نیمهرسانا نیاز دارد. دستگاه ها در حین کار
خازن های الکترولیتی فرکانس پایین معمولی شروع به نشان دادن اندوکتانس در حدود 10 کیلوهرتز می کنند که نمی تواند الزامات منابع تغذیه سوئیچینگ را برآورده کند. خازن الکترولیتی آلومینیومی با فرکانس بالا که به طور خاص برای منابع تغذیه سوئیچینگ طراحی شده است، دارای چهار پایانه است که دو سر صفحه آلومینیومی مثبت به عنوان الکترود مثبت خازن به بیرون و دو سر صفحه آلومینیومی منفی به عنوان منفی به بیرون منتهی می شود. الکترود جریان از یک پایانه مثبت یک خازن چهار ترمینال جریان می یابد، از داخل خازن می گذرد و سپس از پایانه مثبت دیگر به سمت بار جریان می یابد. جریان برگشتی از بار نیز از یک پایانه منفی خازن و سپس از ترمینال منفی دیگر به قطب منفی منبع تغذیه می گذرد.
با توجه به ویژگی های فرکانس بالا بسیار عالی خازن چهار ترمینال، وسیله ای بسیار سودمند برای کاهش اجزای موج دار ولتاژ و سرکوب نویز سنبله سوئیچ فراهم می کند. خازن های الکترولیتی آلومینیومی فرکانس بالا نیز دارای فرم چند هسته ای هستند که فویل آلومینیوم را به بخش های کوتاه تری تقسیم می کند و آنها را به موازات با چندین قطعه سرب خارج می کند تا جزء امپدانس در امپدانس خازنی کاهش یابد. و استفاده از مواد با مقاومت کم به عنوان پایانه های خروجی سرب، توانایی خازن را برای مقاومت در برابر جریان های بالا بهبود می بخشد.
برای اطمینان از عملکرد پایدار و قابل اعتماد مدارهای دیجیتال، منبع تغذیه باید "تمیز" باشد و دوباره پر کردن انرژی باید به موقع باشد، یعنی فیلتر و جداسازی باید خوب باشد. جداسازی فیلتر چیست؟ به عبارت ساده، به این معنی است که در زمانی که تراشه به جریان نیاز ندارد، انرژی را ذخیره کنید و زمانی که نیاز به جریان دارید، بتوانید انرژی را به موقع پر کنید. به من نگویید که این مسئولیت برای DCDC یا LDO نیست؟ بله، آنها می توانند فرکانس های پایین را مدیریت کنند، اما سیستم های دیجیتال پرسرعت متفاوت هستند.
