¿Cómo se elige correctamente el condensador de filtro al diseñar una fuente de alimentación conmutada?
El condensador de filtro juega un papel muy importante en la fuente de alimentación de conmutación. Cómo seleccionar correctamente el condensador de filtro, especialmente la selección del condensador de filtro de salida es un problema que preocupa mucho a todos los ingenieros y técnicos. Podemos ver varios capacitores en el circuito del filtro de potencia, 100uF, 10uF, 100nF, 10nF con diferentes valores de capacitancia, entonces, ¿cómo se determinan estos parámetros? No me digas que copié el diagrama esquemático de otra persona, eh, eh.
Para capacitores electrolíticos comunes usados en circuitos de frecuencia de potencia de 50 Hz, la frecuencia de voltaje pulsante es de solo 100 Hz, y el tiempo de carga y descarga es del orden de milisegundos. Para obtener un coeficiente de pulsación más pequeño, la capacitancia requerida es de cientos de miles de μF. Por lo tanto, el objetivo de los capacitores electrolíticos de aluminio de baja frecuencia ordinarios es aumentar la capacitancia. Los principales parámetros de pros y contras. Sin embargo, el capacitor electrolítico del filtro de salida en la fuente de alimentación conmutada tiene una frecuencia de voltaje de onda de diente de sierra tan alta como decenas de kHz, o incluso decenas de MHz. En este momento, la capacitancia no es el indicador principal. El estándar para medir la calidad de los condensadores electrolíticos de aluminio de alta frecuencia es "impedancia-características de "frecuencia", se requiere tener una impedancia equivalente más baja dentro de la frecuencia de funcionamiento de la fuente de alimentación de conmutación y, al mismo tiempo, tener un buen filtrado efecto sobre los picos de alta frecuencia generados cuando el dispositivo semiconductor está funcionando.
Los capacitores electrolíticos ordinarios de baja frecuencia comienzan a mostrar inductividad alrededor de los 10 kHz, lo que no puede cumplir con los requisitos de las fuentes de alimentación conmutadas. El condensador electrolítico de aluminio de alta frecuencia dedicado a la fuente de alimentación conmutada tiene cuatro terminales. Los dos extremos de la hoja de aluminio positiva se sacan respectivamente como electrodo positivo del capacitor, y los dos extremos de la hoja de aluminio negativa también se sacan respectivamente como electrodo negativo. La corriente fluye desde una terminal positiva del capacitor de cuatro terminales, pasa por el interior del capacitor y luego fluye desde la otra terminal positiva hacia la carga; la corriente que regresa de la carga también fluye desde una terminal negativa del capacitor y luego fluye desde la otra terminal negativa a la terminal negativa de la fuente de alimentación.
Dado que el capacitor de cuatro terminales tiene buenas características de alta frecuencia, proporciona un medio extremadamente favorable para reducir el componente pulsante del voltaje y suprimir el ruido de pico de conmutación. Los capacitores electrolíticos de aluminio de alta frecuencia también tienen una forma multinúcleo, es decir, el papel de aluminio se divide en varias secciones más cortas y se conectan varios cables en paralelo para reducir el componente de impedancia en la reactancia capacitiva. Y el uso de materiales de baja resistividad como terminales de salida mejora la capacidad del condensador para soportar grandes corrientes.
Para que los circuitos digitales funcionen de manera estable y confiable, la fuente de alimentación debe ser "limpia" y la reposición de energía debe ser oportuna, es decir, el filtrado y el desacoplamiento deben ser buenos. Lo que es el desacoplamiento del filtro, en pocas palabras, es almacenar energía cuando el chip no necesita corriente, y puedo reponer energía a tiempo cuando necesita corriente. ¿No me digan que esta responsabilidad no es de DCDC y LDO? Sí, a bajas frecuencias pueden manejarlo, pero los sistemas digitales de alta velocidad son diferentes.
