¿Cómo se debe elegir correctamente el condensador de filtro al crear una fuente de alimentación conmutada?
La fuente de alimentación conmutada depende en gran medida del condensador de filtro. Todos los ingenieros y técnicos están muy preocupados por la cuestión de cómo elegir el condensador de filtro de manera adecuada, especialmente la selección del condensador de filtro de salida. Podemos observar diferentes capacitores en el circuito del filtro de potencia, con valores de capacitancia de 100uF, 10uF, 100nF y 10nF, respectivamente. ¿Cómo se determinan estos parámetros? Absténgase de acusarme de robar el diagrama esquemático de otra persona.
La frecuencia de voltaje pulsante para los capacitores electrolíticos típicos que se usan en circuitos de frecuencia de potencia de 50 Hz es de solo 100 Hz, y el período de carga y descarga es del orden de milisegundos. La capacitancia necesaria puede llegar a cientos de miles de F para obtener un coeficiente de pulsación más bajo. Para mejorar la capacitancia, se diseñan condensadores electrolíticos de aluminio de baja frecuencia estándar. los principales criterios de ventajas y desventajas. Sin embargo, el capacitor electrolítico del filtro de salida de la fuente de alimentación conmutada tiene una frecuencia de voltaje de onda de diente de sierra que puede alcanzar decenas de kHz o incluso MHz. La capacitancia no es el indicador principal en este momento. Los criterios para juzgar la calidad de los capacitores electrolíticos de aluminio de alta frecuencia son sus características de "impedancia-" "Frecuencia". Estos capacitores deben tener una impedancia equivalente menor dentro de la frecuencia de operación de la fuente de alimentación conmutada y, al mismo tiempo, exhibir un buen filtrado de los picos de alta frecuencia producidos cuando el dispositivo semiconductor está operando.
No se puede utilizar una fuente de alimentación conmutada porque los condensadores electrolíticos de baja frecuencia estándar no pueden funcionar por encima de unos 10 kHz antes de que empiecen a mostrar inductividad. El condensador electrolítico de aluminio de alta frecuencia de la fuente de alimentación conmutada tiene cuatro conexiones. El electrodo positivo del capacitor está formado por los dos extremos de la lámina de aluminio positiva, mientras que el electrodo negativo está formado por los dos extremos de la lámina de aluminio negativa. La corriente fluye desde un terminal positivo del capacitor de cuatro terminales, pasa a través del 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.
El condensador de cuatro terminales ofrece un método muy ventajoso para minimizar el componente pulsante del voltaje y suprimir el ruido de pico de conmutación, ya que tiene fuertes propiedades de alta frecuencia. El papel de aluminio se corta en varias porciones más pequeñas y varios cables se conectan en paralelo para reducir el componente de impedancia en la reactancia capacitiva, que es otra forma de condensador electrolítico de aluminio de alta frecuencia. Además, la capacidad del capacitor para manejar corrientes intensas aumenta al usar materiales de baja resistividad como terminales de salida.
El suministro de energía debe ser "limpio" y la reposición de energía debe ser oportuna para que los circuitos digitales funcionen de manera constante y confiable, lo que significa que el filtrado y el desacoplamiento deben ser efectivos. Expresado de manera simple, el filtrado y el desacoplamiento son métodos de almacenamiento de energía para que la energía pueda reponerse rápidamente cuando el chip requiera corriente. ¿No te atreves a decirme que DCDC y LDO no están a cargo de esto? Sí, pueden manejarlo a bajas frecuencias, pero los sistemas digitales de alta velocidad funcionan de manera diferente.
Primero, echemos un vistazo al condensador. El único propósito del condensador es servir como dispositivo de almacenamiento de carga. Todos somos conscientes de que la fuente de alimentación necesita filtrado de capacitores y que el pin de alimentación de cada chip debe tener un capacitor {{0}}.1uF instalado para el desacoplamiento. ¿Por qué los condensadores de algunos chips de placa están cerca del pin de alimentación 0.1uF o 0.01uF? ¿Cuál es el punto, de hecho? Debemos comprender las características reales de los condensadores para comprender esta verdad. Un condensador perfecto no es más que un almacenamiento de carga basado en C. Sin embargo, el condensador real no es tan sencillo.
