Analýza kapacitních charakteristik v EMC návrhu spínaného zdroje
Mnoho elektronických konstruktérů zná roli filtračních kondenzátorů v napájecích zdrojích, ale filtrační kondenzátory používané na výstupu spínaných napájecích zdrojů se liší od filtračních kondenzátorů používaných v obvodech napájecí frekvence. Elektrolytické kondenzátory, frekvence pulzujícího napětí na něm je pouze 100 Hz a doba nabíjení a vybíjení je v řádu milisekund. Pro získání malého pulzačního koeficientu je požadovaná kapacita až statisíce mikrofaradů. Proto se pro nízké frekvence obecně používají běžné hliníkové elektrolytické kondenzátory. Cílem je především zvýšení kapacity. Kapacita, ztrátová tangenta a svodový proud kondenzátoru jsou hlavní parametry pro identifikaci jeho kladů a záporů.
Jako elektrolytický kondenzátor pro výstupní filtraci ve spínaném regulovaném napájecím zdroji je frekvence pilového napětí na něm až desítky kilohertzů nebo dokonce desítky megahertzů. Jeho požadavky jsou odlišné od požadavků v nízkofrekvenčních aplikacích. Kapacita není hlavním ukazatelem. Dobrá nebo špatná je jeho impedančně-frekvenční charakteristika, která vyžaduje, aby měl nízkou impedanci v pracovním frekvenčním pásmu spínaného regulovaného zdroje. , Může mít také dobrý filtrační efekt. Obecně se běžné elektrolytické kondenzátory používané pro nízké frekvence pohybují kolem 10 kHz a jejich impedance se začíná jevit jako indukční, což nemůže splňovat požadavky spínaných zdrojů.
Vysokofrekvenční hliníkový elektrolytický kondenzátor určený pro spínaný zdroj má čtyři vývody. Dva konce kladného hliníkového plechu jsou příslušně vytaženy jako kladná elektroda kondenzátoru a dva konce záporného hliníkového plechu jsou rovněž vytahovány jako záporná elektroda. Proud regulovaného napájecího zdroje přitéká z jednoho kladného konce čtyřpólového kondenzátoru, prochází kondenzátorem a poté proudí z druhého kladného konce do zátěže; proud vrácený ze zátěže také proudí z jednoho záporného konce kondenzátoru a poté teče z druhého záporného konce k záporné svorce napájecího zdroje.
Protože čtyřsvorkový kondenzátor má dobré vysokofrekvenční charakteristiky, poskytuje mimořádně příznivé prostředky pro snížení pulzující složky výstupního napětí a potlačení šumu spínací špičky.
Vysokofrekvenční hliníkové elektrolytické kondenzátory mají také vícejádrový tvar, který rozděluje hliníkovou fólii na několik krátkých segmentů a spojuje je paralelně s více vodiči pro snížení odporové složky v kapacitní reaktanci. Současně používá materiály s nízkým odporem a používá šrouby jako vývody pro zvýšení schopnosti kondenzátoru odolávat velkým proudům.
Laminované kondenzátory se také nazývají neindukční kondenzátory. Obecně jsou jádra elektrolytických kondenzátorů svinutá do válcových tvarů a ekvivalentní sériová indukčnost je velká; struktura laminovaných kondenzátorů je podobná jako u knih. Offset, čímž se snižuje hodnota indukčnosti a má lepší vysokofrekvenční charakteristiky, je tento typ kondenzátoru obecně vyroben do čtvercového tvaru, který se snadno fixuje a může také vhodně snížit objem stroje.
