Güç kaynağı EMC tasarımında kapasitör özelliklerine giriş
Birçok elektronik tasarımcı, güç kaynaklarındaki kapasitörlerin filtrelenmesinin rolünün farkındadır, ancak anahtar modu güç kaynaklarının çıkışında kullanılan filtreleme kapasitörleri, güç frekansı devrelerinde kullanılanlardan farklıdır. Güç frekansı devrelerinde filtrelemek için kullanılan sıradan elektrolitik kapasitörler, sadece 100 Hz'lik bir titreşim voltaj frekansına ve milisaniye sırasında şarj ve boşaltma süresine sahiptir. Daha küçük bir titreşim katsayısı elde etmek için yüz binlerce mikrofaradın kapasitansı gereklidir. Bu nedenle, normal alüminyum elektrolitik kapasitörler genellikle düşük frekanslı üretim için kullanılır ve ana faktör olarak kapasitansın artması amacıyla kullanılır. Kapasitörlerin kapasitansı, kayıp teğet değeri ve sızıntı akımı, avantajlarını ve dezavantajlarını ayırt etmek için kullanılan ana parametrelerdir.
Anahtar modu güç kaynaklarında çıkış filtrelemesi için kullanılan bir elektrolitik kapasitör olarak, üzerindeki testere dişi voltajının frekansı onlar Kilohertz'e, hatta onlarca megahertz'e ulaşabilir. Gereksinimleri düşük frekanslı uygulamalardan farklıdır ve kapasitans ana gösterge değildir. Kalitesinin ölçüsü, anahtar modu güç kaynağının çalışma frekansı aralığında düşük empedansa sahip olmasını gerektiren empedans frekans özellikleridir. Aynı zamanda, güç kaynağının içi için, çalışmaya başlayan yarı iletken cihazların ürettiği keskin gürültü nedeniyle, iyi filtreleme etkisi de olabilir. Genel olarak, 10 kilohertz civarında düşük frekanslarda kullanılan sıradan elektrolitik kapasitörler için empedansları endüktans göstermeye başlar ve anahtar modu güç kaynağının gereksinimlerini karşılayamaz.
Dört terminal olan anahtar modu stabilize güç kaynağı için özel olarak tasarlanmış yüksek frekanslı alüminyum elektrolitik kapasitör. Pozitif alüminyum plakanın iki ucu sırasıyla kapasitörün pozitif elektrotu olarak ortaya çıkar ve negatif alüminyum plakanın iki ucu da negatif elektrot olarak yönlendirilir. Düzenlenmiş güç kaynağının akımı, dört terminal kapasitörün bir pozitif terminalinden akar, kapasitörün içinden geçer ve daha sonra diğer pozitif terminalden yüke akar; Yükden dönen akım aynı zamanda kapasitörün bir negatif terminalinden ve daha sonra diğer negatif terminalden güç kaynağının negatif terminaline akar.
Dört terminal kapasitör iyi yüksek frekanslı özelliklere sahip olduğundan, çıkış voltajının dalgalanma bileşenini azaltmak ve anahtar sivri gürültüsünü bastırmak için son derece avantajlı bir araç sağlar.
Yüksek frekanslı alüminyum elektrolitik kapasitörler ayrıca alüminyum folyoyu birkaç daha kısa bölüme ayıran ve kapasitans empedansındaki direnç bileşenini azaltmak için bunları çoklu kurşun parçalarına paralel olarak bağlayan çok çekirdekli bir forma sahiptir. Aynı zamanda, düşük dirençli malzemeler kullanılır ve vidalar, kapasitörün yüksek akımlara dayanma yeteneğini arttırmak için terminaller olarak kullanılır.
Endüktif olmayan kapasitörler olarak da bilinen istiflenmiş kapasitörler, tipik olarak elektrolitik kapasitörler için silindirik çekirdeklere sahiptir ve bu da daha yüksek bir eşdeğer seri endüktansına neden olur; Yığılmış bir kapasitörün yapısı bir kitabınkine benzer, çünkü ters yönde akan akım tarafından üretilen manyetik akı iptal ediliyor, böylece endüktans değerini azaltıyor ve daha iyi yüksek frekanslı özelliklere sahip. Bu tip kapasitör genellikle kolay fiksasyon için kare şeklinde yapılır ve cihazın boyutunu uygun şekilde azaltabilir.
