Jak správně vybrat filtrační kondenzátor v návrhu spínaného zdroje?
Vlnový kondenzátor hraje velmi důležitou roli ve spínaném napájení. Jak správně vybrat filtrační kondenzátor, zejména výběr výstupního filtračního kondenzátoru, je problém, který každého inženýra a technika velmi zajímá. Na obvodu výkonového filtru můžeme vidět různé kondenzátory, 100uF, 10uF, 100nF, 10nF s různými hodnotami kapacity, jak se tedy tyto parametry určují? Neříkej mi, že jsem zkopíroval schéma někoho jiného, huh, huh.
Běžné elektrolytické kondenzátory používané v obvodech s frekvencí 50 Hz mají frekvenci pulzujícího napětí pouze 100 Hz a doba nabíjení a vybíjení je v řádu milisekund. Pro získání menšího pulzačního koeficientu je požadovaná kapacita až statisíce μF. Proto je cílem běžných nízkofrekvenčních hliníkových elektrolytických kondenzátorů zvýšení kapacity. Hlavní parametry pro a proti. Elektrolytický kondenzátor výstupního filtru ve spínaném zdroji má však napěťový kmitočet pilových zubů až desítky kHz nebo dokonce desítky MHz. V tomto okamžiku není kapacita hlavním ukazatelem. Standardem pro měření kvality vysokofrekvenčních hliníkových elektrolytických kondenzátorů je "impedančně-"frekvenční" charakteristika, je požadována nižší ekvivalentní impedance v rámci pracovní frekvence spínaného zdroje a zároveň dobrá filtrace. vliv na vysokofrekvenční špičky generované při provozu polovodičového zařízení.
Běžné nízkofrekvenční elektrolytické kondenzátory začínají vykazovat indukčnost kolem 10kHz, což nemůže splnit 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 také příslušně vytahovány jako záporná elektroda. Proud teče z jedné kladné svorky čtyřpólového kondenzátoru, prochází vnitřkem kondenzátoru a poté teče z druhé kladné svorky do zátěže; proud vracející se ze zátěže také teče z jedné záporné svorky kondenzátoru a poté teče z druhé záporné svorky na zápornou svorku napájecího zdroje.
Protože čtyřsvorkový kondenzátor má dobré vysokofrekvenční charakteristiky, poskytuje mimořádně příznivý prostředek pro snížení pulzující složky napětí a potlačení šumu spínací špičky. Vysokofrekvenční hliníkové elektrolytické kondenzátory mají také vícejádrový tvar, to znamená, že hliníková fólie je rozdělena na několik kratších částí a paralelně je zapojeno více vodičů, aby se snížila impedanční složka v kapacitní reaktanci. A použití materiálů s nízkým odporem jako vývodových svorek zlepšuje schopnost kondenzátoru odolávat velkým proudům.
Aby digitální obvody fungovaly stabilně a spolehlivě, musí být napájecí zdroj "čistý" a doplňování energie musí být včasné, to znamená, že filtrování a odpojování musí být dobré. Co je filtrování a odpojování, zjednodušeně řečeno, je to ukládat energii, když čip nepotřebuje proud, a já mohu doplnit energii včas, když proud potřebujete. Neříkejte mi, že tato odpovědnost není pro DCDC a LDO? Ano, na nízkých frekvencích to zvládnou, ale vysokorychlostní digitální systémy jsou jiné.
