Análisis de las características de los condensadores en el diseño EMC de fuentes de alimentación conmutadas
Muchos diseñadores electrónicos conocen el papel de los condensadores de filtro en las fuentes de alimentación, pero los condensadores de filtro utilizados en el extremo de salida de las fuentes de alimentación conmutadas son diferentes de los condensadores de filtro utilizados en los circuitos de frecuencia eléctrica. Los condensadores electrolíticos ordinarios utilizados para filtrar en circuitos de frecuencia eléctrica tienen una frecuencia de voltaje pulsante de solo 100 Hz y un tiempo de carga y descarga del orden de magnitud de milisegundos. Para obtener un coeficiente de pulsación más pequeño, se requiere una capacitancia de hasta cientos de miles de microfacies. Por lo tanto, los capacitores electrolíticos de aluminio comunes se usan generalmente para la fabricación de baja frecuencia, con el objetivo principalmente de mejorar la capacitancia. La capacitancia, el valor de la tangente de pérdida y la corriente de fuga de los capacitores son los parámetros principales para distinguir sus ventajas y desventajas.
Como condensador electrolítico utilizado para el filtrado de salida en una fuente de alimentación regulada por interruptor, la frecuencia del voltaje de la onda de diente de sierra puede alcanzar decenas de kilohercios, o incluso decenas de megahercios. Sus requisitos son diferentes a los de las aplicaciones de baja frecuencia y la capacitancia no es el indicador principal. Su calidad se mide por sus características de frecuencia de impedancia, que requieren que tenga una impedancia baja dentro del rango de frecuencia de funcionamiento de la fuente de alimentación regulada por interruptor. Al mismo tiempo, para el suministro de energía interno, debido al ruido máximo generado por los dispositivos semiconductores que comienzan a funcionar, que puede alcanzar cientos de kilohercios y también tener un buen efecto de filtrado, los capacitores electrolíticos comunes se usan generalmente a alrededor de 10 kilohercios para bajas frecuencias. y su impedancia comienza a parecer inductiva, incapaz de cumplir con los requisitos del uso de fuentes de alimentación conmutadas.
Un condensador electrolítico de aluminio de alta frecuencia diseñado específicamente para fuente de alimentación regulada por interruptor, que tiene cuatro terminales. Los dos extremos de la lámina de aluminio positiva salen respectivamente como electrodo positivo del capacitor, y los dos extremos de la lámina de aluminio negativa también salen como electrodo negativo. La corriente de la fuente de alimentación regulada fluye desde un extremo positivo del capacitor de cuatro terminales, pasa a través 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 que el capacitor 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 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 segmentos más cortos y conectan múltiples cables en paralelo para reducir el componente de resistencia en la capacitancia. Al mismo tiempo, se utilizan materiales de baja resistividad y tornillos como terminales para mejorar la capacidad del condensador para soportar grandes corrientes.
Los condensadores apilados, también conocidos como condensadores no inductivos, suelen tener un núcleo cilíndrico, lo que da como resultado una inductancia en serie equivalente mayor; La estructura de un condensador apilado es similar a la de un libro, pero se anula debido a la dirección opuesta del flujo magnético generado por la corriente que fluye a través de él, reduciendo así el valor de la inductancia y teniendo mejores características de alta frecuencia. . Este tipo de condensador generalmente tiene forma cuadrada para una fácil fijación y también puede reducir el volumen de la máquina de manera adecuada.
Además, hay un condensador electrolítico de alta frecuencia apilado de cuatro terminales que combina las ventajas de los dos con mejores características de alta frecuencia.
