Πώς πρέπει να επιλέγεται σωστά ο πυκνωτής φίλτρου κατά το σχεδιασμό ενός τροφοδοτικού μεταγωγής;
Η τροφοδοσία διακόπτη εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τον πυκνωτή του φίλτρου. Κάθε μηχανικός και τεχνικός ασχολείται εξαιρετικά με το θέμα του πώς να επιλέξει κατάλληλα τον πυκνωτή φίλτρου, ειδικά με την επιλογή του πυκνωτή φίλτρου εξόδου. Μπορούμε να παρατηρήσουμε διαφορετικούς πυκνωτές στο κύκλωμα του φίλτρου ισχύος, με τιμές χωρητικότητας 100uF, 10uF, 100nF και 10nF, αντίστοιχα. Πώς καθορίζονται αυτές οι παράμετροι; Σας παρακαλώ να αποφύγετε να με κατηγορήσετε ότι έκλεψα το σχηματικό διάγραμμα άλλου ατόμου.
Η συχνότητα παλμικής τάσης για τυπικούς ηλεκτρολυτικούς πυκνωτές που χρησιμοποιούνται σε κυκλώματα συχνότητας ισχύος 50 Hz είναι μόνο 100 Hz και η περίοδος φόρτισης και εκφόρτισης είναι της τάξης των χιλιοστών του δευτερολέπτου. Η απαραίτητη χωρητικότητα μπορεί να φτάσει τις εκατοντάδες χιλιάδες F για να ληφθεί χαμηλότερος συντελεστής παλμών. Προκειμένου να βελτιωθεί η χωρητικότητα, σχεδιάζονται τυπικοί ηλεκτρολυτικοί πυκνωτές αλουμινίου χαμηλής συχνότητας. Τα κύρια κριτήρια πλεονεκτημάτων και μειονεκτημάτων. Ωστόσο, ο ηλεκτρολυτικός πυκνωτής φίλτρου εξόδου του τροφοδοτικού μεταγωγής έχει συχνότητα τάσης κύματος πριονωτή που μπορεί να φτάσει δεκάδες kHz ή ακόμα και MHz. Η χωρητικότητα δεν είναι ο κύριος δείκτης αυτή τη στιγμή. Απαιτείται χαμηλότερη ισοδύναμη σύνθετη αντίσταση εντός της συχνότητας λειτουργίας του τροφοδοτικού μεταγωγής, καθώς και ένα καλό αποτέλεσμα φιλτραρίσματος στις αιχμές υψηλής συχνότητας που δημιουργούνται όταν λειτουργεί η συσκευή ημιαγωγών. Αυτά τα χαρακτηριστικά αποτελούν το σημείο αναφοράς για την αξιολόγηση της ποιότητας των ηλεκτρολυτικών πυκνωτών αλουμινίου υψηλής συχνότητας.
Το τροφοδοτικό μεταγωγής δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί επειδή οι τυπικοί ηλεκτρολυτικοί πυκνωτές χαμηλής συχνότητας δεν μπορούν να λειτουργήσουν πάνω από περίπου 10 kHz πριν αρχίσουν να παρουσιάζουν επαγωγικότητα. Ο ηλεκτρολυτικός πυκνωτής αλουμινίου υψηλής συχνότητας του τροφοδοτικού μεταγωγής έχει τέσσερις συνδέσεις. Το θετικό ηλεκτρόδιο του πυκνωτή αποτελείται από τα δύο άκρα του θετικού φύλλου αλουμινίου, ενώ το αρνητικό του ηλεκτρόδιο αποτελείται από τα δύο άκρα του αρνητικού φύλλου αλουμινίου.
Σε έναν πυκνωτή τεσσάρων ακροδεκτών, το ρεύμα εισέρχεται από έναν θετικό ακροδέκτη, διασχίζει το εσωτερικό του πυκνωτή και στη συνέχεια εξέρχεται από τον άλλο θετικό ακροδέκτη στο φορτίο. Κατά την επιστροφή από το φορτίο, το ρεύμα εισέρχεται από έναν αρνητικό ακροδέκτη του πυκνωτή, διασχίζει το εσωτερικό του πυκνωτή και στη συνέχεια εξέρχεται από τον άλλο αρνητικό ακροδέκτη στον αρνητικό ακροδέκτη του τροφοδοτικού.
Ο πυκνωτής τεσσάρων ακροδεκτών προσφέρει μια πολύ συμφέρουσα μέθοδο για την ελαχιστοποίηση της παλμικής συνιστώσας της τάσης και την καταστολή του θορύβου της ακίδας μεταγωγής, καθώς έχει ισχυρές ιδιότητες υψηλής συχνότητας. Το φύλλο αλουμινίου κόβεται σε πολλά μικρότερα τμήματα και πολλά καλώδια συνδέονται παράλληλα για να μειώσουν το στοιχείο σύνθετης αντίστασης στην χωρητική αντίδραση, που είναι μια άλλη μορφή ηλεκτρολυτικού πυκνωτή αλουμινίου υψηλής συχνότητας. Επιπλέον, η ικανότητα του πυκνωτή να χειρίζεται βαριά ρεύματα αυξάνεται χρησιμοποιώντας υλικά χαμηλής αντίστασης ως ακροδέκτες απαγωγής.
Το τροφοδοτικό πρέπει να είναι "καθαρό" και η αναπλήρωση ενέργειας πρέπει να είναι έγκαιρη ώστε τα ψηφιακά κυκλώματα να λειτουργούν σταθερά και αξιόπιστα, πράγμα που σημαίνει ότι το φιλτράρισμα και η αποσύνδεση πρέπει να είναι αποτελεσματικά. Με απλά λόγια, το φιλτράρισμα και η αποσύνδεση είναι μέθοδοι αποθήκευσης ενέργειας, έτσι ώστε η ενέργεια να μπορεί να αναπληρώνεται γρήγορα όταν το τσιπ απαιτεί ρεύμα. Δεν τολμάτε να μου πείτε ότι το DCDC και το LDO δεν είναι αρμόδιο για αυτό; Ναι, μπορούν να το διαχειριστούν σε χαμηλές συχνότητες, αλλά τα ψηφιακά συστήματα υψηλής ταχύτητας λειτουργούν διαφορετικά.
