Bagaimana seharusnya kapasitor filter dipilih dengan benar saat membuat catu daya switching?
Catu daya switching sangat bergantung pada kapasitor filter. Setiap insinyur dan teknisi sangat peduli dengan masalah bagaimana memilih kapasitor filter dengan tepat, terutama pemilihan kapasitor filter keluaran. Kita dapat mengamati kapasitor yang berbeda pada rangkaian filter daya, dengan nilai kapasitansi masing-masing 100uF, 10uF, 100nF, dan 10nF. Bagaimana parameter ini ditentukan? Tolong jangan menuduh saya mencuri diagram skematik orang lain.
Frekuensi tegangan berdenyut untuk kapasitor elektrolit khas yang digunakan dalam sirkuit frekuensi daya 50Hz hanya 100Hz, dan periode pengisian dan pengosongan berada di urutan milidetik. Kapasitansi yang diperlukan bisa mencapai ratusan ribu F untuk mendapatkan koefisien pulsasi yang lebih rendah. Untuk meningkatkan kapasitansi, kapasitor elektrolit aluminium frekuensi rendah standar dirancang. kriteria pro dan kontra utama. Namun, kapasitor elektrolit filter output catu daya switching memiliki frekuensi tegangan gelombang gigi gergaji yang dapat mencapai puluhan kHz atau bahkan MHz. Kapasitansi bukanlah indikator utama saat ini. Kriteria untuk menilai kualitas kapasitor elektrolit aluminium frekuensi tinggi adalah karakteristik "impedansi-" "Frekuensi" mereka. Kapasitor ini harus memiliki impedansi setara yang lebih rendah dalam frekuensi operasi catu daya switching dan, pada saat yang sama, menunjukkan penyaringan yang baik dari lonjakan frekuensi tinggi yang dihasilkan saat perangkat semikonduktor beroperasi.
Switching catu daya tidak dapat digunakan karena kapasitor elektrolitik frekuensi rendah standar tidak dapat beroperasi di atas sekitar 10 kHz sebelum mulai menunjukkan induktivitas. Kapasitor elektrolit aluminium frekuensi tinggi catu daya switching memiliki empat sambungan. Elektroda positif kapasitor terdiri dari dua ujung lembaran aluminium positif, sedangkan elektroda negatifnya terdiri dari dua ujung lembaran aluminium negatif. Arus mengalir dari satu terminal positif kapasitor empat terminal, melewati melalui bagian dalam kapasitor, dan kemudian mengalir dari terminal positif lainnya ke beban; arus yang kembali dari beban juga mengalir masuk dari satu terminal negatif kapasitor, dan kemudian mengalir dari terminal negatif lainnya ke terminal negatif catu daya.
Kapasitor empat terminal menawarkan metode yang sangat menguntungkan untuk meminimalkan komponen tegangan yang berdenyut dan menekan kebisingan lonjakan switching karena memiliki sifat frekuensi tinggi yang kuat. Aluminium foil dipotong menjadi beberapa bagian yang lebih kecil, dan beberapa kabel dihubungkan secara paralel untuk menurunkan komponen impedansi dalam reaktansi kapasitif, yang merupakan bentuk lain dari kapasitor elektrolitik aluminium frekuensi tinggi. Selain itu, kapasitas kapasitor untuk menangani arus besar ditingkatkan dengan menggunakan bahan dengan resistivitas rendah sebagai terminal timbal.
Catu daya harus "bersih" dan pengisian energi harus tepat waktu agar sirkuit digital dapat berjalan dengan stabil dan dapat diandalkan, yang berarti pemfilteran dan pemisahan harus efektif. Secara sederhana, filtering dan decoupling adalah metode penyimpanan energi sehingga energi dapat diisi ulang dengan cepat saat chip membutuhkan arus. Tidakkah Anda berani memberi tahu saya bahwa DCDC dan LDO tidak bertanggung jawab atas hal ini? Ya, mereka dapat mengaturnya pada frekuensi rendah, tetapi sistem digital berkecepatan tinggi bekerja secara berbeda.
Pertama, mari kita lihat kapasitor. Satu-satunya tujuan kapasitor adalah berfungsi sebagai perangkat penyimpanan muatan. Kita semua menyadari bahwa catu daya memerlukan penyaringan kapasitor, dan setiap pin daya chip harus memiliki kapasitor {{0}}.1uF yang dipasang untuk decoupling. Mengapa beberapa kapasitor chip papan dekat dengan pin daya 0.1uF atau 0,01uF? Apa gunanya, memang? Kita harus memahami fitur kapasitor yang sebenarnya untuk memahami kebenaran ini. Kapasitor yang sempurna tidak lebih dari penyimpanan muatan berbasis C. Kapasitor buatan sebenarnya tidak sesederhana itu.
