Anahtarlamalı bir güç kaynağı tasarlarken filtre kondansatörü nasıl seçilmelidir?
Anahtarlama güç kaynağı büyük ölçüde filtre kapasitörüne bağlıdır. Her mühendis ve teknisyen, filtre kondansatörünün uygun şekilde nasıl seçileceği konusuyla, özellikle de çıkış filtre kondansatörünün seçimiyle son derece ilgilidir. Güç filtresi devresinde sırasıyla 100uF, 10uF, 100nF ve 10nF kapasitans değerlerine sahip farklı kapasitörler gözlemleyebiliriz. Bu parametreler nasıl belirlenir? Lütfen beni başka birinin şematik diyagramını çalmakla suçlamaktan kaçının.
50Hz güç frekansı devrelerinde kullanılan tipik elektrolitik kapasitörler için titreşimli voltaj frekansı yalnızca 100Hz'dir ve şarj etme ve boşaltma süresi milisaniye mertebesindedir. Daha düşük bir titreşim katsayısı elde etmek için gerekli kapasitans yüz binlerce F'ye ulaşabilir. Kapasitansı iyileştirmek için standart düşük frekanslı alüminyum elektrolitik kapasitörler tasarlanmıştır. birincil artılar ve eksiler kriterleri. Ancak, anahtarlamalı güç kaynağının çıkış filtresi elektrolitik kondansatörü, onlarca kHz'e ve hatta MHz'e ulaşabilen testere dişi dalga voltajı frekansına sahiptir. Kapasitans şu anda birincil gösterge değil. Anahtarlamalı güç kaynağının çalışma frekansı içinde daha düşük bir eşdeğer empedansın yanı sıra yarı iletken cihaz çalışırken üretilen yüksek frekanslı ani yükselmeler üzerinde iyi bir filtreleme etkisi gereklidir. Bu özellikler, yüksek frekanslı alüminyum elektrolitik kapasitörlerin kalitesini değerlendirmek için bir kriterdir.
Anahtarlamalı güç kaynağı kullanılamaz çünkü standart düşük frekanslı elektrolitik kapasitörler endüktans göstermeye başlamadan önce yaklaşık 10 kHz'in üzerinde çalışamazlar. Anahtarlamalı güç kaynağının yüksek frekanslı alüminyum elektrolitik kondansatörünün dört bağlantısı vardır. Kondansatörün pozitif elektrotu, pozitif alüminyum levhanın iki ucundan oluşurken, negatif elektrotu, negatif alüminyum levhanın iki ucundan oluşur.
Dört uçlu bir kapasitörde, akım bir pozitif terminalden girer, kapasitörün içinden geçer ve ardından diğer pozitif terminalden yüke çıkar. Yükten dönerken akım, kapasitörün bir negatif terminalinden girer, kapasitörün içinden geçer ve ardından diğer negatif terminalden güç kaynağının negatif terminaline çıkar.
Dört uçlu kapasitör, güçlü yüksek frekans özelliklerine sahip olduğundan, voltajın darbeli bileşenini en aza indirmek ve anahtarlama ani gürültüyü bastırmak için çok avantajlı bir yöntem sunar. Alüminyum folyo birkaç küçük parçaya bölünür ve yüksek frekanslı alüminyum elektrolitik kapasitörün başka bir biçimi olan kapasitif reaktanstaki empedans bileşenini düşürmek için birkaç uç paralel olarak bağlanır. Ek olarak, kondansatörün ağır akımları işleme kapasitesi, çıkış terminalleri olarak düşük dirençli malzemeler kullanılarak artırılır.
Güç kaynağı "temiz" olmalı ve dijital devrelerin istikrarlı ve güvenilir bir şekilde çalışması için enerji ikmali zamanında yapılmalıdır, bu da filtreleme ve ayırmanın etkili olması gerektiği anlamına gelir. Basitçe ifade edilirse, filtreleme ve ayrıştırma enerji depolama yöntemleridir, böylece çip akım gerektirdiğinde enerji hızla yenilenebilir. Bana DCDC ve LDO'nun bundan sorumlu olmadığını söylemeye cesaret edemiyor musun? Evet, düşük frekanslarda yönetebilirler ama yüksek hızlı dijital sistemler farklı çalışır.
