Análise das características do capacitor no projeto EMC de fontes de alimentação chaveadas
Muitos projetistas eletrônicos estão cientes da função dos capacitores de filtro nas fontes de alimentação, mas os capacitores de filtro usados na extremidade de saída das fontes chaveadas são diferentes dos capacitores de filtro usados em circuitos de frequência de energia. Capacitores eletrolíticos comuns usados para filtragem em circuitos de frequência de energia têm uma frequência de tensão pulsante de apenas 100 Hz e um tempo de carga e descarga da ordem de grandeza de milissegundos. Para obter um coeficiente de pulsação menor, é necessária uma capacitância de até centenas de milhares de microfácies. Portanto, capacitores eletrolíticos de alumínio comuns são geralmente usados para fabricação de baixa frequência, com o objetivo principalmente de melhorar a capacitância. A capacitância, o valor da tangente de perda e a corrente de fuga dos capacitores são os principais parâmetros para distinguir suas vantagens e desvantagens.
Como um capacitor eletrolítico usado para filtragem de saída em uma fonte de alimentação regulada por chave, a frequência da tensão da onda dente de serra nele pode atingir dezenas de quilohertz, ou mesmo dezenas de megahertz. Seus requisitos são diferentes daqueles das aplicações de baixa frequência e a capacitância não é o principal indicador. Sua qualidade é medida por suas características de frequência de impedância, que exigem que ele tenha baixa impedância dentro da faixa de frequência operacional da fonte de alimentação regulada por chave. Ao mesmo tempo, para fonte de alimentação interna, devido ao ruído de pico gerado pelos dispositivos semicondutores que começam a funcionar, que pode atingir centenas de quilohertz e também ter um bom efeito de filtragem, capacitores eletrolíticos comuns são geralmente usados em torno de 10 quilohertz para baixas frequências, e sua impedância começa a parecer indutiva, incapaz de atender aos requisitos de uso da fonte de alimentação chaveada.
Um capacitor eletrolítico de alumínio de alta frequência projetado especificamente para fonte de alimentação regulada por chave, que possui quatro terminais. As duas extremidades da folha de alumínio positiva são respectivamente conduzidas como eletrodo positivo do capacitor, e as duas extremidades da folha de alumínio negativa também são conduzidas como eletrodo negativo. A corrente da fonte de alimentação regulada flui de uma extremidade positiva do capacitor de quatro terminais, passa pelo 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.
Como o capacitor de quatro terminais possui boas características de alta frequência, ele fornece um meio extremamente vantajoso para reduzir o componente de ondulação da tensão de saída 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 segmentos mais curtos e conectam vários fios em paralelo para reduzir o componente de resistência na capacitância. Ao mesmo tempo, são usados materiais de baixa resistividade e parafusos são usados como terminais de chumbo para aumentar a capacidade do capacitor de suportar grandes correntes.
Capacitores empilhados, também conhecidos como capacitores não indutivos, normalmente têm um núcleo cilíndrico, resultando em uma indutância em série equivalente maior; A estrutura de um capacitor empilhado é semelhante à de um livro, mas é cancelada devido ao sentido oposto do fluxo magnético gerado pela corrente que flui através dele, reduzindo assim o valor da indutância e tendo melhores características de alta frequência. . Este tipo de capacitor geralmente é feito em formato quadrado para fácil fixação e também pode reduzir o volume da máquina de forma adequada.
Além disso, há um capacitor eletrolítico de alta frequência empilhado de quatro terminais que combina as vantagens dos dois, com melhores características de alta frequência.
