Introdução às características do capacitor no design da EMC da fonte de alimentação de comutação
Muitos designers eletrônicos estão cientes do papel dos capacitores de filtragem nas fontes de alimentação, mas os capacitores de filtragem usados na saída das fontes de alimentação do modo de comutador são diferentes daqueles usados nos circuitos de frequência de potência. Os capacitores eletrolíticos comuns usados para filtrar em circuitos de frequência de potência têm uma frequência de tensão pulsante de apenas 100 Hz e um tempo de carregamento e descarga na ordem dos milissegundos. Para obter um coeficiente de pulsação menor, é necessária uma capacitância de até centenas de milhares de microfarads. Portanto, os capacitores eletrolíticos de alumínio comuns são geralmente usados para fabricação de baixa frequência, com o objetivo de aumentar a capacitância como fator principal. A capacitância, o valor tangente de perda e a corrente de vazamento dos capacitores são os principais parâmetros usados para distinguir suas vantagens e desvantagens.
Como um capacitor eletrolítico usado para filtragem de saída nas fontes de alimentação do modo de comutador, a frequência da tensão do dente de serra pode atingir dezenas de kilohertz ou até dezenas de megahertz. Seus requisitos são diferentes daqueles para aplicações de baixa frequência, e a capacitância não é o principal indicador. A medida de sua qualidade são suas características de frequência de impedância, que exigem que ela tenha baixa impedância dentro da faixa de frequência operacional da fonte de alimentação do modo de comutador. Ao mesmo tempo, para o interno da fonte de alimentação, devido ao ruído nítido gerado por dispositivos semicondutores que começam a funcionar, também pode ter um bom efeito de filtragem. Geralmente, para capacitores eletrolíticos comuns usados em baixas frequências em torno de 10 kilohertz, sua impedância começa a mostrar indutância e não pode atender aos requisitos da fonte de alimentação do modo de comutador.
Um capacitor eletrolítico de alumínio de alta frequência projetado especificamente para fonte de alimentação estabilizada no modo de comutador, que possui quatro terminais. As duas extremidades da placa de alumínio positiva são respectivamente conduzidas como o eletrodo positivo do capacitor, e as duas extremidades da placa de alumínio negativo também são respectivamente levadas como eletrodo negativo. A corrente da fonte de alimentação regulada flui de um terminal positivo do capacitor de quatro terminais, passa pelo interior do capacitor e depois flui do outro terminal positivo para a carga; A corrente que retorna da carga também flui de um terminal negativo do capacitor e, em seguida, do outro terminal negativo para o terminal negativo da fonte de alimentação.
Como o capacitor de quatro terminais possui boas características de alta frequência, ele fornece um meio extremamente vantajoso para reduzir o componente da ondulação da tensão de saída e suprimir o ruído do pico do interruptor.
Os capacitores eletrolíticos de alumínio de alta frequência também possuem uma forma de vários núcleos, que divide a folha de alumínio em várias seções mais curtas e as conecta em paralelo a várias peças de chumbo para reduzir o componente de resistência na impedância da capacitância. Ao mesmo tempo, os materiais de baixa resistividade são usados e os parafusos são usados como terminais de chumbo para melhorar a capacidade do capacitor de suportar altas correntes.
Os capacitores empilhados, também conhecidos como capacitores não indutivos, geralmente possuem núcleos cilíndricos para capacitores eletrolíticos, resultando em uma maior indutância em série equivalente; A estrutura de um capacitor empilhado é semelhante à de um livro, pois o fluxo magnético gerado pela corrente que flui na direção oposta é cancelada, reduzindo assim o valor da indutância e tendo melhores características de alta frequência. Esse tipo de capacitor geralmente é feito em forma quadrada para facilitar a fixação e também pode reduzir o tamanho do dispositivo adequadamente.
