Anahtarlamalı Güç Kaynaklarının EMC Tasarımında Kondansatör Özelliklerinin Analizi
Birçok elektronik tasarımcısı filtre kapasitörlerinin güç kaynaklarındaki rolünün farkındadır ancak anahtarlamalı güç kaynaklarının çıkış ucunda kullanılan filtre kapasitörleri, güç frekans devrelerinde kullanılan filtre kapasitörlerinden farklıdır. Güç frekansı devrelerinde filtreleme için kullanılan sıradan elektrolitik kapasitörler, yalnızca 100 Hz'lik bir darbeli voltaj frekansına ve milisaniye mertebesinde bir şarj ve deşarj süresine sahiptir. Daha küçük bir titreşim katsayısı elde etmek için yüzbinlerce mikrofasiyete kadar bir kapasitans gereklidir. Bu nedenle, esas olarak kapasitansı iyileştirmek amacıyla sıradan alüminyum elektrolitik kapasitörler genellikle düşük frekanslı üretim için kullanılır. Kapasitansların kapasitansı, kayıp tanjant değeri ve kaçak akımı, avantaj ve dezavantajlarını ayırt etmek için ana parametrelerdir.
Anahtarla ayarlanan bir güç kaynağında çıkış filtrelemesi için kullanılan bir elektrolitik kapasitör olarak, üzerindeki testere dişi dalga voltajının frekansı onlarca kilohertz'e, hatta onlarca megahertz'e ulaşabilir. Gereksinimleri düşük frekanslı uygulamalardakilerden farklıdır ve kapasitans ana gösterge değildir. Kalitesi, anahtarla düzenlenen güç kaynağının çalışma frekansı aralığında düşük empedansa sahip olmasını gerektiren empedans frekans özellikleriyle ölçülür. Aynı zamanda dahili güç kaynağı için, çalışmaya başlayan yarı iletken cihazların oluşturduğu, yüzlerce kilohertz'e ulaşabilen ve aynı zamanda iyi bir filtreleme etkisine sahip olan tepe gürültüsü nedeniyle, düşük frekanslar için genellikle 10 kilohertz civarında sıradan elektrolitik kapasitörler kullanılır, ve empedansları endüktif görünmeye başlar ve güç kaynağı kullanımının değiştirilmesinin gerekliliklerini karşılayamaz.
Dört terminali olan, anahtarla ayarlanan güç kaynağı için özel olarak tasarlanmış yüksek frekanslı alüminyum elektrolitik kapasitör. Pozitif alüminyum levhanın iki ucu sırasıyla kapasitörün pozitif elektrodu olarak dışarı çıkar ve negatif alüminyum levhanın iki ucu da negatif elektrot olarak dışarı çıkar. Düzenlenmiş güç kaynağının akımı, dört terminalli kapasitörün bir pozitif ucundan akar, kapasitörden geçer ve ardından diğer pozitif uçtan yüke doğru akar; Yükten geri dönen akım da kapasitörün bir negatif ucundan ve ardından diğer negatif ucundan güç kaynağının negatif ucuna akar.
Dört terminalli kapasitör iyi yüksek frekans özelliklerine sahip olduğundan, çıkış voltajının dalgalanma bileşenini azaltmak ve anahtar ani gürültüyü bastırmak için son derece avantajlı bir araç sağlar.
Yüksek frekanslı alüminyum elektrolitik kapasitörler, alüminyum folyoyu daha kısa parçalara bölen ve kapasitanstaki direnç bileşenini azaltmak için birden fazla kabloyu paralel olarak bağlayan birden fazla çekirdek biçiminde de mevcuttur. Aynı zamanda, kapasitörün büyük akımlara dayanma yeteneğini arttırmak için düşük dirençli malzemeler kullanılmış ve kurşun terminaller olarak vidalar kullanılmıştır.
Endüktif olmayan kapasitörler olarak da bilinen yığılmış kapasitörler tipik olarak silindirik bir çekirdeğe sahiptir ve bu da daha büyük eşdeğer seri endüktansla sonuçlanır; Yığılmış bir kapasitörün yapısı bir kitabınkine benzer, ancak içinden akan akımın ürettiği manyetik akının ters yönü nedeniyle iptal edilir, böylece endüktansın değeri azalır ve daha iyi yüksek frekans özelliklerine sahip olur. . Bu tip kapasitörler genellikle kolay sabitleme için kare şeklinde yapılır ve ayrıca makine hacmini uygun şekilde azaltabilir.
Ek olarak, her ikisinin avantajlarını daha iyi yüksek frekans özellikleriyle birleştiren dört terminalli yüksek frekanslı elektrolitik kapasitör bulunmaktadır.
