Analisis Karakteristik Kapasitor pada Desain EMC Switching Power Supply
Banyak perancang elektronik menyadari peran kapasitor filter dalam catu daya, namun kapasitor filter yang digunakan pada ujung keluaran catu daya switching berbeda dari kapasitor filter yang digunakan dalam rangkaian frekuensi daya. Kapasitor elektrolitik biasa yang digunakan untuk penyaringan dalam rangkaian frekuensi daya memiliki frekuensi tegangan berdenyut hanya 100 Hz dan waktu pengisian dan pengosongan dalam urutan milidetik. Untuk mendapatkan koefisien pulsasi yang lebih kecil, diperlukan kapasitansi hingga ratusan ribu mikrofasies. Oleh karena itu, kapasitor elektrolitik aluminium biasa umumnya digunakan untuk manufaktur frekuensi rendah, dengan tujuan utama meningkatkan kapasitansi. Kapasitansi, nilai tangen rugi-rugi, dan arus bocor kapasitor merupakan parameter utama untuk membedakan kelebihan dan kekurangannya.
Sebagai kapasitor elektrolitik yang digunakan untuk menyaring keluaran pada catu daya yang diatur saklar, frekuensi tegangan gelombang gigi gergaji di atasnya dapat mencapai puluhan kilohertz, atau bahkan puluhan megahertz. Persyaratannya berbeda dengan aplikasi frekuensi rendah, dan kapasitansi bukanlah indikator utama. Kualitasnya diukur berdasarkan karakteristik frekuensi impedansinya, yang mengharuskannya memiliki impedansi rendah dalam rentang frekuensi pengoperasian catu daya yang diatur sakelar. Pada saat yang sama, untuk catu daya internal, Karena kebisingan puncak yang dihasilkan oleh perangkat semikonduktor mulai bekerja, yang dapat mencapai ratusan kilohertz dan juga memiliki efek penyaringan yang baik, kapasitor elektrolitik biasa umumnya digunakan pada frekuensi rendah sekitar 10 kilohertz. dan impedansinya mulai tampak induktif, tidak mampu memenuhi persyaratan penggunaan catu daya switching.
Kapasitor elektrolit aluminium frekuensi tinggi yang dirancang khusus untuk catu daya yang diatur sakelar, yang memiliki empat terminal. Kedua ujung lembaran aluminium positif masing-masing dikeluarkan sebagai elektroda positif kapasitor, dan kedua ujung lembaran aluminium negatif juga dikeluarkan sebagai elektroda negatif. Arus catu daya yang diatur mengalir dari salah satu ujung positif dari empat terminal kapasitor, melewati kapasitor, dan kemudian mengalir dari ujung positif lainnya ke beban; Arus yang kembali dari beban juga mengalir dari salah satu ujung negatif kapasitor dan kemudian dari ujung negatif lainnya ke ujung negatif catu daya.
Karena kapasitor empat terminal memiliki karakteristik frekuensi tinggi yang baik, kapasitor ini memberikan cara yang sangat menguntungkan untuk mengurangi komponen riak tegangan keluaran dan menekan kebisingan lonjakan sakelar.
Kapasitor elektrolit aluminium frekuensi tinggi juga hadir dalam bentuk beberapa inti, yang membagi aluminium foil menjadi segmen yang lebih pendek dan menghubungkan beberapa kabel secara paralel untuk mengurangi komponen resistansi pada kapasitansi. Pada saat yang sama, bahan dengan resistivitas rendah digunakan dan sekrup digunakan sebagai terminal utama untuk meningkatkan kemampuan kapasitor menahan arus besar.
Kapasitor bertumpuk, juga dikenal sebagai kapasitor non-induktif, biasanya memiliki inti silinder, sehingga menghasilkan induktansi seri ekuivalen yang lebih besar; Struktur kapasitor bertumpuk mirip dengan buku, namun dibatalkan karena arah fluks magnet yang dihasilkan oleh arus yang mengalir melaluinya berlawanan arah, sehingga mengurangi nilai induktansi dan memiliki karakteristik frekuensi tinggi yang lebih baik. . Kapasitor jenis ini umumnya dibuat berbentuk persegi agar mudah dipasang, dan juga dapat memperkecil volume mesin secara tepat.
Selain itu, terdapat kapasitor elektrolitik frekuensi tinggi bertumpuk empat terminal yang menggabungkan keunggulan keduanya, dengan karakteristik frekuensi tinggi yang lebih baik.
