Как правильно подобрать фильтрующий конденсатор в конструкции импульсного блока питания?
Волновой конденсатор играет очень важную роль в импульсном источнике питания. Как правильно подобрать фильтрующий конденсатор, особенно выбор выходного фильтрующего конденсатора – проблема, которая очень волнует каждого инженера и техника. Мы можем видеть различные конденсаторы на схеме фильтра питания, 100 мкФ, 10 мкФ, 100 нФ, 10 нФ с разными значениями емкости, так как же определяются эти параметры? Только не говорите мне, что я скопировал чужую схему, ага.
Обычные электролитические конденсаторы, используемые в цепях с частотой сети 50 Гц, имеют частоту пульсирующего напряжения всего 100 Гц, а время зарядки и разрядки составляет порядка миллисекунд. Для получения меньшего коэффициента пульсации необходимая емкость достигает сотен тысяч мкФ. Поэтому целью обычных низкочастотных алюминиевых электролитических конденсаторов является увеличение емкости. Основные параметры плюсы и минусы. Однако электролитический конденсатор выходного фильтра в импульсном источнике питания имеет частоту пилообразного напряжения, достигающую десятков кГц или даже десятков МГц. В это время емкость не является основным показателем. Стандартом измерения качества высокочастотных алюминиевых электролитических конденсаторов является характеристика «импеданс-«Частота», требуется иметь более низкий эквивалентный импеданс в пределах рабочей частоты импульсного источника питания, и при этом иметь хорошую фильтрацию влияние на высокочастотные выбросы, возникающие при работе полупроводникового прибора.
Обычные низкочастотные электролитические конденсаторы начинают проявлять индуктивность на отметке 10кГц, что не может удовлетворить требованиям импульсных блоков питания. Высокочастотный алюминиевый электролитический конденсатор, предназначенный для импульсного источника питания, имеет четыре контакта. Два конца положительного алюминиевого листа соответственно вытянуты как положительный электрод конденсатора, а два конца отрицательного алюминиевого листа также соответственно вытянуты как отрицательный электрод. Ток протекает от одного положительного вывода четырехвыводного конденсатора, проходит через внутреннюю часть конденсатора, а затем течет от другого положительного вывода к нагрузке; ток, возвращающийся от нагрузки, также протекает от одного отрицательного вывода конденсатора, а затем течет от другого отрицательного вывода к отрицательному выводу источника питания.
Так как четырехвыводной конденсатор имеет хорошие высокочастотные характеристики, он обеспечивает чрезвычайно благоприятное средство для уменьшения пульсирующей составляющей напряжения и подавления коммутационного пикового шума. Высокочастотные алюминиевые электролитические конденсаторы также имеют многожильный вид, то есть алюминиевая фольга разделена на несколько более коротких участков, а несколько выводов соединены параллельно для уменьшения импедансной составляющей в емкостном реактивном сопротивлении. А использование низкоомных материалов в качестве выводных выводов улучшает способность конденсатора выдерживать большие токи.
Для стабильной и надежной работы цифровых схем источник питания должен быть «чистым», а подпитка энергией — своевременной, то есть фильтрация и развязка должны быть хорошими. Что такое фильтрация и развязка, проще говоря, это запасать энергию, когда микросхеме не нужен ток, и я могу пополнять энергию вовремя, когда нужен ток. Не подскажете, что эта ответственность лежит не на DCDC и LDO? Да, на низких частотах они справятся, а вот с высокоскоростными цифровыми системами дело обстоит иначе.
