Kako pravilno odabrati kondenzator filtera u dizajnu prekidačkog napajanja?
Talasni kondenzator igra veoma važnu ulogu u prekidačkom napajanju. Kako pravilno odabrati kondenzator filtera, a posebno izbor izlaznog filter kondenzatora je problem koji brine svakog inženjera i tehničara. Možemo vidjeti razne kondenzatore na krugu filtera napajanja, 100uF, 10uF, 100nF, 10nF sa različitim vrijednostima kapacitivnosti, pa kako se ovi parametri određuju? Nemojte mi reći da sam kopirao tuđi šematski dijagram, ha, ha.
Uobičajeni elektrolitički kondenzatori koji se koriste u krugovima frekvencije snage 50 Hz imaju pulsirajuću frekvenciju napona od samo 100 Hz, a vrijeme punjenja i pražnjenja je reda veličine milisekundi. Da bi se dobio manji koeficijent pulsiranja, potrebna je kapacitivnost i do stotine hiljada μF. Stoga je cilj običnih niskofrekventnih aluminijskih elektrolitskih kondenzatora povećanje kapacitivnosti. Glavni parametri za i protiv. Međutim, elektrolitički kondenzator izlaznog filtera u prekidačkom napajanju ima frekvenciju napona pilastog talasa do nekoliko desetina kHz, ili čak desetina MHz. U ovom trenutku, kapacitivnost nije glavni indikator. Standard za mjerenje kvaliteta visokofrekventnih aluminijskih elektrolitskih kondenzatora je "impedansa-"frekvencijska" karakteristika, potrebno je imati nižu ekvivalentnu impedanciju unutar radne frekvencije sklopnog napajanja, a istovremeno imati dobro filtriranje uticaj na visokofrekventne skokove koji nastaju kada poluprovodnički uređaj radi.
Obični niskofrekventni elektrolitski kondenzatori počinju pokazivati induktivnost na oko 10kHz, što ne može zadovoljiti zahtjeve prekidača napajanja. Visokofrekventni aluminijumski elektrolitički kondenzator namenjen prekidačkom napajanju ima četiri terminala. Dva kraja pozitivnog aluminijumskog lima su izvučena kao pozitivna elektroda kondenzatora, a dva kraja negativnog aluminijumskog lima su takođe izvučena kao negativna elektroda. Struja teče sa jednog pozitivnog terminala kondenzatora sa četiri terminala, prolazi kroz unutrašnjost kondenzatora, a zatim teče od drugog pozitivnog terminala do opterećenja; struja koja se vraća iz opterećenja također teče s jednog negativnog terminala kondenzatora, a zatim teče od drugog negativnog terminala do negativnog terminala napajanja.
Budući da kondenzator sa četiri terminala ima dobre visokofrekventne karakteristike, on predstavlja izuzetno povoljan način za smanjenje pulsirajuće komponente napona i suzbijanje buke prekidanja. Visokofrekventni aluminijumski elektrolitički kondenzatori takođe imaju višejezgrenu formu, odnosno aluminijumska folija je podeljena na nekoliko kraćih delova, a više vodova je povezano paralelno kako bi se smanjila komponenta impedancije u kapacitivnoj reaktansi. A upotreba materijala niske otpornosti kao izlaznih terminala poboljšava sposobnost kondenzatora da izdrži velike struje.
Da bi digitalna kola radila stabilno i pouzdano, napajanje mora biti "čisto", a dopuna energije mora biti pravovremena, odnosno filtriranje i razdvajanje moraju biti dobri. Ono što je filtriranje i razdvajanje, jednostavno rečeno, to je skladištenje energije kada čipu nije potrebna struja, a ja mogu napuniti energiju na vrijeme kada vam je potrebna struja. Nemojte mi reći da ova odgovornost nije za DCDC i LDO? Da, na niskim frekvencijama mogu to da podnesu, ali digitalni sistemi velike brzine su drugačiji.
