Como o capacitor de filtro deve ser escolhido corretamente ao projetar uma fonte de alimentação chaveada?
A fonte de alimentação de comutação depende muito do capacitor do filtro. Todo engenheiro e técnico está extremamente preocupado com a questão de como escolher o capacitor do filtro adequadamente, especialmente a seleção do capacitor do filtro de saída. Podemos observar diferentes capacitores no circuito do filtro de potência, com valores de capacitância de 100uF, 10uF, 100nF e 10nF, respectivamente. Como esses parâmetros são determinados? Por favor, evite me acusar de roubar o diagrama esquemático de outra pessoa.
A frequência de tensão pulsante para capacitores eletrolíticos típicos usados em circuitos de frequência de energia de 50 Hz é de apenas 100 Hz, e o período de carga e descarga é da ordem de milissegundos. A capacitância necessária pode atingir centenas de milhares de F para obter um coeficiente de pulsação menor. Para melhorar a capacitância, são projetados capacitores eletrolíticos de alumínio de baixa frequência padrão. os principais critérios de vantagens e desvantagens. No entanto, o capacitor eletrolítico do filtro de saída da fonte de alimentação chaveada tem uma frequência de tensão de onda dente de serra que pode atingir dezenas de kHz ou até mesmo MHz. A capacitância não é o principal indicador no momento. É necessária uma impedância equivalente mais baixa dentro da frequência operacional da fonte de alimentação chaveada, bem como um bom efeito de filtragem nos picos de alta frequência gerados quando o dispositivo semicondutor está operando. Essas características são a referência para avaliar a qualidade dos capacitores eletrolíticos de alumínio de alta frequência.
A fonte de alimentação chaveada não pode ser usada porque os capacitores eletrolíticos padrão de baixa frequência não podem operar acima de 10 kHz antes de começarem a exibir indutividade. O capacitor eletrolítico de alumínio de alta frequência da fonte de alimentação chaveada possui quatro conexões. O eletrodo positivo do capacitor é formado pelas duas pontas da folha de alumínio positiva, enquanto o eletrodo negativo é formado pelas duas pontas da folha de alumínio negativa.
Em um capacitor de quatro terminais, a corrente entra por um terminal positivo, percorre o interior do capacitor e sai do outro terminal positivo para a carga. Ao retornar da carga, a corrente entra por um terminal negativo do capacitor, percorre o interior do capacitor e sai do outro terminal negativo para o terminal negativo da fonte de alimentação.
O capacitor de quatro terminais oferece um método muito vantajoso para minimizar o componente pulsante da tensão e suprimir o ruído de pico de comutação, pois possui fortes propriedades de alta frequência. A folha de alumínio é cortada em várias porções menores e vários condutores são ligados em paralelo para diminuir o componente de impedância na reatância capacitiva, que é outra forma de capacitor eletrolítico de alumínio de alta frequência. Além disso, a capacidade do capacitor de lidar com correntes pesadas é aumentada usando materiais de baixa resistividade como terminais de saída.
A fonte de alimentação deve ser "limpa" e a reposição de energia deve ser oportuna para que os circuitos digitais funcionem de forma constante e confiável, o que significa que a filtragem e o desacoplamento devem ser eficazes. Simplificando, a filtragem e o desacoplamento são métodos de armazenamento de energia para que a energia possa ser rapidamente reabastecida quando o chip exigir corrente. Você não se atreve a me dizer que DCDC e LDO não estão no comando disso? Sim, eles podem gerenciá-lo em baixas frequências, mas os sistemas digitais de alta velocidade funcionam de maneira diferente.
