Como escolher capacitores de filtro corretamente no projeto de fonte de alimentação chaveada?
Os capacitores de filtro desempenham um papel muito importante na comutação de fontes de alimentação, e como selecionar corretamente os capacitores de filtro, especialmente a seleção dos capacitores de filtro de saída, é uma questão de grande preocupação para todo pessoal técnico e de engenharia. Podemos ver vários capacitores no circuito do filtro de potência, com diferentes valores de capacitância de 100uF, 10uF, 100nF e 10nF. Como esses parâmetros são determinados?
O capacitor eletrolítico comum usado em um circuito de frequência de energia de 50 Hz tem uma frequência de tensão pulsante de apenas 100 Hz e um tempo de carga e descarga de milissegundos. Para atingir um coeficiente de pulsação menor, a capacitância necessária pode atingir centenas de milhares de μF. Portanto, o objetivo dos capacitores eletrolíticos de alumínio de baixa frequência comuns é aumentar sua capacitância, e a capacitância, a tangente de perda e a corrente de fuga do capacitor são os principais parâmetros para distinguir suas vantagens e desvantagens. O capacitor eletrolítico de filtragem de saída em uma fonte de alimentação chaveada tem uma frequência de tensão dente de serra de até dezenas de kHz, ou mesmo dezenas de MHz. Neste momento, a capacitância não é o seu principal indicador. O padrão para medir a qualidade de capacitores eletrolíticos de alumínio de alta frequência é a característica de "frequência de impedância", que requer uma impedância equivalente mais baixa dentro da frequência operacional da fonte de alimentação chaveada e tem um bom efeito de filtragem nos sinais de pico de alta frequência gerado durante a operação de dispositivos semicondutores.
Capacitores eletrolíticos comuns de baixa frequência começam a exibir indutância em torno de 10kHz, o que não pode atender aos requisitos de comutação do uso da fonte de alimentação. O capacitor eletrolítico de alumínio de alta frequência dedicado à comutação da fonte de alimentação possui quatro terminais, com as duas extremidades da folha de alumínio positiva sendo conduzidas para fora como o eletrodo positivo do capacitor, e as duas extremidades da folha de alumínio negativa também sendo conduzidas para fora como o eletrodo negativo. A corrente flui de uma extremidade positiva do capacitor de quatro terminais, passa pelo interior do capacitor e depois flui da outra extremidade positiva para a carga; A corrente retornada da carga também flui de uma extremidade negativa do capacitor e depois da outra extremidade negativa para a extremidade negativa da fonte de alimentação.
Devido às excelentes características de alta frequência do capacitor de quatro terminais, ele fornece um meio extremamente vantajoso para reduzir os componentes de ondulação de tensão e suprimir o ruído de pico da chave. Os capacitores eletrolíticos de alumínio de alta frequência também vêm na forma de múltiplos núcleos, que dividem a folha de alumínio em seções mais curtas e os conectam em paralelo com vários condutores para reduzir o componente de impedância na capacitância. E o uso de materiais de baixa resistividade como terminais de saída melhora a capacidade do capacitor de suportar grandes correntes.
Os circuitos digitais devem operar de forma estável e confiável, a fonte de alimentação deve ser "limpa" e a reposição de energia deve ser oportuna, ou seja, a filtragem e o desacoplamento devem ser bons. O que é a dissociação da filtragem? Simplificando, significa armazenar energia quando o chip não precisa de corrente, e posso repor energia em tempo hábil quando você precisar de corrente.
