Analyse der Kapazitätseigenschaften im EMV-Design der Stromversorgung
Viele Elektronikentwickler kennen die Rolle von Filterkondensatoren in Netzteilen, aber die Filterkondensatoren, die am Ausgang von Schaltnetzteilen verwendet werden, unterscheiden sich von den Filterkondensatoren, die in Netzfrequenzschaltungen verwendet werden. Bei Elektrolytkondensatoren beträgt die Frequenz der pulsierenden Spannung nur 100 Hz und die Lade- und Entladezeit liegt in der Größenordnung von Millisekunden. Um einen kleinen Pulsationskoeffizienten zu erhalten, beträgt die erforderliche Kapazität Hunderttausende Mikrofarad. Daher werden für niedrige Frequenzen im Allgemeinen gewöhnliche Aluminium-Elektrolytkondensatoren verwendet. Das Ziel besteht hauptsächlich darin, die Kapazität zu erhöhen. Die Kapazität, der Verlustfaktor und der Leckstrom des Kondensators sind die Hauptparameter, um seine Vor- und Nachteile zu ermitteln.
Als Elektrolytkondensator zur Ausgangsfilterung in einem geregelten Schaltnetzteil beträgt die Frequenz der Sägezahnwellenspannung mehrere zehn Kilohertz oder sogar mehrere zehn Megahertz. Seine Anforderungen sind andere als bei Niederfrequenzanwendungen. Die Kapazität ist nicht der Hauptindikator. Das Gute oder Schlechte ist seine Impedanz-Frequenz-Charakteristik, die eine niedrige Impedanz im Arbeitsfrequenzband des schaltgeregelten Netzteils erfordert. , Es kann auch eine gute Filterwirkung haben. Im Allgemeinen liegen gewöhnliche Elektrolytkondensatoren, die für niedrige Frequenzen verwendet werden, bei etwa 10 kHz, und ihre Impedanz beginnt induktiv zu erscheinen, was die Anforderungen von Schaltnetzteilen nicht erfüllen kann.
Der Hochfrequenz-Aluminium-Elektrolytkondensator für das Schaltnetzteil verfügt über vier Anschlüsse. Die beiden Enden des positiven Aluminiumblechs werden jeweils als positive Elektrode des Kondensators herausgezogen, und die beiden Enden des negativen Aluminiumblechs werden ebenfalls als negative Elektrode herausgezogen. Der Strom der geregelten Stromversorgung fließt von einem positiven Ende des Kondensators mit vier Anschlüssen ein, durchläuft den Kondensator und fließt dann vom anderen positiven Ende zur Last; Der von der Last zurückgeführte Strom fließt ebenfalls von einem negativen Ende des Kondensators ein und fließt dann vom anderen negativen Ende zum negativen Anschluss der Stromversorgung.
Da der Kondensator mit vier Anschlüssen über gute Hochfrequenzeigenschaften verfügt, bietet er eine äußerst günstige Möglichkeit, die pulsierende Komponente der Ausgangsspannung zu reduzieren und das Schaltspitzenrauschen zu unterdrücken.
Hochfrequenz-Aluminium-Elektrolytkondensatoren haben auch eine mehradrige Form, die die Aluminiumfolie in mehrere kurze Segmente unterteilt und diese mit mehreren Leitungen parallel verbindet, um den Widerstandsanteil in der kapazitiven Reaktanz zu reduzieren. Gleichzeitig werden Materialien mit niedrigem Widerstand verwendet und Schrauben als Anschlussklemmen verwendet, um die Fähigkeit des Kondensators zu verbessern, großen Strömen standzuhalten.
Laminierte Kondensatoren werden auch als nichtinduktive Kondensatoren bezeichnet. Im Allgemeinen werden die Kerne von Elektrolytkondensatoren in zylindrische Formen gerollt, und die äquivalente Serieninduktivität ist groß; Der Aufbau von Schichtkondensatoren ähnelt dem von Büchern. Dieser Kondensatortyp ist versetzt, wodurch der Wert der Induktivität verringert wird und bessere Hochfrequenzeigenschaften erzielt werden. Er hat im Allgemeinen eine quadratische Form, die leicht zu befestigen ist und auch das Volumen der Maschine entsprechend reduzieren kann.
Darüber hinaus gibt es einen laminierten Hochfrequenz-Elektrolytkondensator mit vier Anschlüssen, der vier Anschlüsse und laminierte Platten kombiniert, die Vorteile beider vereint und bessere Hochfrequenzeigenschaften aufweist.
