Bagaimana cara memilih kapasitor filter dengan benar dalam desain catu daya mode sakelar?
Kapasitor filter memainkan peran yang sangat penting dalam mengganti catu daya, dan cara memilih kapasitor filter dengan benar, terutama pemilihan kapasitor filter output, menjadi perhatian bagi setiap rekayasa dan personel teknis. Kita dapat melihat berbagai kapasitor pada sirkuit filter daya, dengan nilai kapasitansi yang berbeda dari 100uf, 10uf, 100nf, dan 10nf. Jadi bagaimana parameter ini ditentukan? Jangan bilang kamu menyalin skema orang lain, haha.
Kapasitor elektrolitik biasa yang digunakan dalam sirkuit frekuensi daya 50Hz memiliki frekuensi tegangan berdenyut hanya 100Hz dan waktu pengisian dan pemakaian pada urutan milidetik. Untuk mencapai koefisien pulsasi yang lebih kecil, kapasitansi yang diperlukan setinggi ratusan ribu μ F. Oleh karena itu, tujuan dari kapasitor elektrolit aluminium frekuensi rendah biasa terutama untuk meningkatkan kapasitansi, dan kapasitansi yang dibandingkan dengan nilai tangennya. Kapasitor elektrolitik penyaringan output dalam sakelar mode daya catu daya memiliki frekuensi tegangan gigi gergaji setinggi puluhan kHz, bahkan puluhan MHz. Pada saat ini, kapasitansi bukan indikator utama. Standar untuk mengukur kualitas kapasitor elektrolit aluminium frekuensi tinggi adalah karakteristik "frekuensi impedansi", yang membutuhkan impedansi setara yang rendah dalam frekuensi operasi catu daya mode sakelar dan efek penyaringan yang baik pada sinyal puncak frekuensi tinggi yang dihasilkan oleh perangkat semikonduktor selama operasi.
Kapasitor elektrolit frekuensi rendah biasa mulai menunjukkan induktansi sekitar 10kHz, yang tidak dapat memenuhi persyaratan switching catu daya. Kapasitor elektrolitik aluminium frekuensi tinggi yang dirancang khusus untuk switching power catu memiliki empat terminal, dengan dua ujung pelat aluminium positif yang mengarah sebagai elektroda positif dari kapasitor, dan dua ujung pelat aluminium negatif yang mengarah sebagai elektroda negatif. Arus mengalir dari satu terminal positif dari empat kapasitor terminal, melewati bagian dalam kapasitor, dan kemudian mengalir dari terminal positif lainnya ke beban; Arus yang kembali dari beban juga mengalir dari satu terminal negatif kapasitor, dan kemudian dari terminal negatif lainnya ke terminal negatif catu daya.
Karena karakteristik frekuensi tinggi yang sangat baik dari empat kapasitor terminal, ini memberikan cara yang sangat menguntungkan untuk mengurangi komponen riak tegangan dan menekan noise lonjakan sakelar. Kapasitor elektrolitik aluminium frekuensi tinggi juga memiliki bentuk multi-core, yang membagi aluminium foil menjadi segmen yang lebih pendek dan menghubungkannya secara paralel dengan beberapa bagian timbal untuk mengurangi komponen impedansi dalam impedansi kapasitansi. Dan menggunakan bahan resistivitas rendah sebagai terminal timbal meningkatkan kemampuan kapasitor untuk menahan arus tinggi.
Untuk memastikan operasi sirkuit digital yang stabil dan andal, catu daya harus "bersih", dan pengisian energi harus tepat waktu, yaitu, penyaringan dan decoupling harus baik. Apa itu memfilter decoupling? Sederhananya, itu berarti menyimpan energi ketika chip tidak memerlukan arus, dan dapat mengisi kembali energi secara tepat waktu ketika Anda membutuhkan saat ini. Jangan bilang bahwa tanggung jawab ini bukan untuk DCDC atau LDO? Ya, mereka dapat menangani frekuensi rendah, tetapi sistem digital berkecepatan tinggi berbeda.
