Introducción al análisis de características del condensador en el diseño de la fuente de alimentación EMC
Muchos diseñadores electrónicos son conscientes del papel de los condensadores de filtrado en las fuentes de alimentación, pero los condensadores de filtrado utilizados en la salida del modo de interruptor son diferentes de los utilizados en los circuitos de frecuencia de potencia. Los condensadores electrolíticos ordinarios utilizados para filtrar en los circuitos de frecuencia de potencia tienen una frecuencia de voltaje pulsante de solo 100 Hz y un tiempo de carga y descarga del orden de milisegundos. Para obtener un coeficiente de pulsación más pequeño, se requiere una capacitancia de hasta cientos de miles de microfarads. Por lo tanto, los condensadores electrolíticos de aluminio ordinarios generalmente se usan para la fabricación de baja frecuencia, con el objetivo de aumentar la capacitancia como factor principal. La capacitancia, el valor tangente de pérdida y la corriente de fuga de los condensadores son los principales parámetros utilizados para distinguir sus ventajas y desventajas.
Como un condensador electrolítico utilizado para el filtrado de salida en las fuentes de alimentación del modo de interruptor, la frecuencia del voltaje de diente de sierra puede alcanzar decenas de kilohertz, o incluso decenas de megahertz. Sus requisitos son diferentes de los de aplicaciones de baja frecuencia, y la capacitancia no es el indicador principal. La medida de su calidad son sus características de frecuencia de impedancia, que requieren que tenga baja impedancia dentro del rango de frecuencia de funcionamiento de la fuente de alimentación del modo de interruptor. Al mismo tiempo, para la fuente interna de la fuente de alimentación, debido al ruido agudo generado por los dispositivos semiconductores que comienzan a funcionar, también puede tener un buen efecto de filtrado. En general, para los condensadores electrolíticos ordinarios utilizados a bajas frecuencias de alrededor de 10 kilohertz, su impedancia comienza a mostrar inductancia y no puede cumplir con los requisitos de la fuente de alimentación del modo de interruptor.
Un condensador electrolítico de aluminio de alta frecuencia diseñado específicamente para la fuente de alimentación estabilizada en modo de interruptor, que tiene cuatro terminales. Los dos extremos de la placa de aluminio positiva se lideran respectivamente como el electrodo positivo del condensador, y los dos extremos de la placa de aluminio negativa también se lideran respectivamente como el electrodo negativo. La corriente de la fuente de alimentación regulada fluye de un terminal positivo del condensador de cuatro terminales, pasa a través del interior del condensador y luego fluye desde el otro terminal positivo a la carga; La corriente que regresa de la carga también fluye de un terminal negativo del condensador, y luego del otro terminal negativo al terminal negativo de la fuente de alimentación.
Debido a que el condensador de cuatro terminales tiene buenas características de alta frecuencia, proporciona un medio extremadamente ventajoso para reducir el componente de ondulación del voltaje de salida y suprimir el ruido de la pico del interruptor.
Los condensadores electrolíticos de aluminio de alta frecuencia también tienen una forma de múltiples núcleos, que divide el papel de aluminio en varias secciones más cortas y los conecta en paralelo con múltiples piezas de cables para reducir el componente de resistencia en la impedancia de capacitancia. Al mismo tiempo, se utilizan materiales de baja resistividad y los tornillos se usan como terminales de cables para mejorar la capacidad del condensador para resistir altas corrientes.
Los condensadores apilados, también conocidos como condensadores no inductivos, típicamente tienen núcleos cilíndricos para condensadores electrolíticos, lo que resulta en una inductancia en serie equivalente más alta; La estructura de un condensador apilado es similar a la de un libro, ya que el flujo magnético generado por la corriente que fluye en la dirección opuesta se cancela, reduciendo así el valor de inductancia y tiene mejores características de alta frecuencia. Este tipo de condensador generalmente se fabrica en forma cuadrada para una fácil fijación y también puede reducir el tamaño del dispositivo de manera apropiada.
