¿Cómo elegir correctamente los condensadores de filtro en el diseño de fuentes de alimentación conmutadas?
Los condensadores de filtro desempeñan un papel muy importante en la conmutación de fuentes de alimentación, y cómo seleccionar correctamente los condensadores de filtro, especialmente la selección de los condensadores de filtro de salida, es un tema de gran preocupación para todo el personal técnico y de ingeniería. Podemos ver varios condensadores en el circuito del potente filtro, con diferentes valores de capacitancia de 100uF, 10uF, 100nF y 10nF. ¿Cómo se determinan estos parámetros?
El condensador electrolítico ordinario utilizado en un circuito de frecuencia eléctrica de 50 Hz tiene una frecuencia de voltaje pulsante de sólo 100 Hz y un tiempo de carga y descarga de milisegundos. Para lograr un coeficiente de pulsación más pequeño, la capacitancia requerida puede alcanzar cientos de miles de μF. Por lo tanto, el objetivo de los capacitores electrolíticos de aluminio ordinarios de baja frecuencia es aumentar su capacitancia, y la capacitancia, la tangente de pérdida y la corriente de fuga del capacitor son los principales parámetros para distinguir sus ventajas y desventajas. El condensador electrolítico de filtrado de salida en una fuente de alimentación conmutada tiene una frecuencia de voltaje en diente de sierra de hasta decenas de kHz, o incluso decenas de MHz. En este momento, la capacitancia no es su principal indicador. El estándar para medir la calidad de los condensadores electrolíticos de aluminio de alta frecuencia es la característica de "frecuencia de impedancia", que requiere una impedancia equivalente más baja dentro de la frecuencia de funcionamiento de la fuente de alimentación conmutada y tiene un buen efecto de filtrado en las señales máximas de alta frecuencia. generado durante el funcionamiento de dispositivos semiconductores.
Los condensadores electrolíticos de baja frecuencia comunes comienzan a exhibir una inductancia de alrededor de 10 kHz, que no puede cumplir con los requisitos del uso de fuentes de alimentación conmutadas. El condensador electrolítico de aluminio de alta frecuencia dedicado a la fuente de alimentación conmutada tiene cuatro terminales, con los dos extremos de la lámina de aluminio positiva saliendo como el electrodo positivo del capacitor, y los dos extremos de la lámina de aluminio negativa también saliendo como el electrodo negativo. La corriente fluye desde un extremo positivo del capacitor de cuatro terminales, pasa por el interior del capacitor y luego fluye desde el otro extremo positivo hacia la carga; La corriente que regresa de la carga también fluye desde un extremo negativo del capacitor y luego desde el otro extremo negativo hasta el extremo negativo de la fuente de alimentación.
Debido a las excelentes características de alta frecuencia del capacitor de cuatro terminales, proporciona un medio extremadamente ventajoso para reducir los componentes de ondulación de voltaje y suprimir el ruido de pico del interruptor. Los condensadores electrolíticos de aluminio de alta frecuencia también vienen en forma de múltiples núcleos, que dividen el papel de aluminio en secciones más cortas y las conectan en paralelo con múltiples cables para reducir el componente de impedancia en la capacitancia. Y el uso de materiales de baja resistividad como terminales de salida mejora la capacidad del condensador para soportar grandes corrientes.
Los circuitos digitales deben funcionar de manera estable y confiable, el suministro de energía debe ser "limpio" y la reposición de energía debe ser oportuna, es decir, el filtrado y el desacoplamiento deben ser buenos. ¿Qué es el desacoplamiento del filtrado? En pocas palabras, significa almacenar energía cuando el chip no necesita corriente, y puedo reponer energía de manera oportuna cuando la necesita.
