Anahtarlamalı güç kaynağının EMC tasarımında kapasitör özelliklerinin analizi
Birçok elektronik tasarımcısı filtre kapasitörlerinin güç kaynaklarındaki rolünü biliyor ancak anahtarlamalı güç kaynaklarının çıkış ucunda kullanılan filtre kapasitörleri, güç frekans devrelerinde kullanılan filtre kapasitörlerinden farklıdır. Güç frekansı devrelerinde filtreleme için yaygın olarak kullanılan kapasitörler Elektrolitik kapasitörlerin darbeli voltaj frekansı yalnızca 100 Hz'dir ve şarj ve deşarj süresi milisaniye düzeyindedir. Küçük bir titreşim katsayısı elde etmek için gereken kapasitans yüzbinlerce mikrofarad kadar yüksektir. Bu nedenle sıradan alüminyum elektrolitik kapasitörler genellikle düşük frekanslar için üretilmektedir. Ana amaç kapasiteyi arttırmaktır. Kapasitörün kapasitansı, kayıp tanjant değeri ve kaçak akımı, kalitesini belirleyen ana parametrelerdir.
Anahtarlamalı bir güç kaynağında çıkış filtrelemesi için bir elektrolitik kapasitör olarak, üzerindeki testere dişi voltajının frekansı onlarca kilohertz ve hatta onlarca megahertz kadar yüksektir. Gereksinimleri düşük frekanslı uygulamalardaki gereksinimlerden farklıdır. Kapasite ana gösterge değildir. Ölçmek için iyi ya da kötü olan, anahtarlamayla düzenlenmiş güç kaynağının çalışma frekansı bandında düşük empedansa sahip olmasını gerektiren empedans-frekans özellikleridir. Aynı zamanda, güç kaynağının içinde, yarı iletken cihazın çalışmaya başlamasıyla yüzlerce kilohertz'e varan tepe gürültüsü üretilir. , aynı zamanda iyi bir filtreleme etkisine de sahip olabilir. Genel olarak, sıradan elektrolitik kapasitörler 10 kHz civarındaki düşük frekanslarda kullanıldığında, empedansları endüktif görünmeye başlar ve güç kaynaklarının değiştirilmesine yönelik gereksinimleri karşılayamaz.
Güç kaynağını değiştirmeye adanmış yüksek frekanslı bir alüminyum elektrolitik kapasitördür. Dört terminali vardır. Pozitif alüminyum levhanın iki ucu sırasıyla kapasitörün pozitif elektrodu olarak dışarı çıkar ve negatif alüminyum levhanın iki ucu da sırasıyla negatif elektrot olarak dışarı çıkar. Düzenlenmiş güç kaynağının akımı, dört terminalli kapasitörün bir pozitif terminalinden akar, kapasitörden geçer ve ardından diğer pozitif terminalden yüke akar; yükten dönen akım da kapasitörün bir negatif terminalinden akar ve ardından diğer negatif terminalden güç kaynağına akar. negatif terminal.
Dört terminalli kapasitör iyi yüksek frekans özelliklerine sahip olduğundan, çıkış voltajının dalgalanma bileşenini azaltmak ve anahtarlama ani gürültüsünü bastırmak için son derece faydalı bir araç sağlar.
Yüksek frekanslı alüminyum elektrolitik kapasitörler ayrıca alüminyum folyoyu birkaç kısa parçaya bölen ve kapasitif reaktanstaki direnç bileşenini azaltmak için bunları birden fazla çıkış plakasına paralel olarak bağlayan çok çekirdekli formda da mevcuttur. Aynı zamanda direnci düşük malzemeler kullanılmış olup, uç olarak vidalar kullanılmaktadır. Kapasitörün büyük akımlara dayanma yeteneğini artırmak için terminaller.
Lamine kapasitörlere endüktif olmayan kapasitörler de denir. Genellikle elektrolitik kapasitörlerin çekirdekleri silindirik bir şekle getirilir ve eşdeğer seri endüktans büyüktür. Lamine kapasitörlerin yapısı kitaplarınkine benzer. Akan akımın ürettiği manyetik akının yönü zıt olduğundan buna İptal adı verilir, böylece endüktansın değeri azalır ve daha iyi yüksek frekans özelliklerine sahip olur. Bu tür kapasitörler genellikle kare şeklinde yapılır, bu da sabitlenmesi kolaydır ve aynı zamanda makinenin hacmini de uygun şekilde azaltabilir.
Ek olarak, dört terminali ve laminasyonu birleştiren, her ikisinin avantajlarını birleştiren ve daha iyi yüksek frekans özelliklerine sahip olan dört terminalli lamine yüksek frekanslı bir elektrolitik kapasitör bulunmaktadır.
