Wie sollte der Filterkondensator beim Entwurf eines Schaltnetzteils richtig ausgewählt werden?
Das Schaltnetzteil hängt stark vom Filterkondensator ab. Jeder Ingenieur und Techniker beschäftigt sich intensiv mit der Frage, wie der Filterkondensator richtig ausgewählt werden kann, insbesondere mit der Auswahl des Ausgangsfilterkondensators. Wir können verschiedene Kondensatoren im Stromfilterkreis mit Kapazitätswerten von 100 uF, 10 uF, 100 nF bzw. 10 nF beobachten. Wie werden diese Parameter bestimmt? Bitte beschuldigen Sie mich nicht, den Schaltplan einer anderen Person gestohlen zu haben.
Die pulsierende Spannungsfrequenz für typische Elektrolytkondensatoren, die in Stromkreisen mit einer Netzfrequenz von 50 Hz verwendet werden, beträgt nur 100 Hz und die Lade- und Entladezeit liegt in der Größenordnung von Millisekunden. Die erforderliche Kapazität kann Hunderttausende von F erreichen, um einen niedrigeren Pulsationskoeffizienten zu erreichen. Um die Kapazität zu verbessern, werden standardmäßige Niederfrequenz-Aluminium-Elektrolytkondensatoren entwickelt. Die wichtigsten Vor- und Nachteile-Kriterien. Der Ausgangsfilter-Elektrolytkondensator des Schaltnetzteils weist jedoch eine Sägezahnwellen-Spannungsfrequenz auf, die mehrere zehn kHz oder sogar MHz erreichen kann. Die Kapazität ist derzeit nicht der primäre Indikator. Es ist eine niedrigere Ersatzimpedanz innerhalb der Betriebsfrequenz des Schaltnetzteils sowie eine gute Filterwirkung auf die beim Betrieb des Halbleiterbauelements erzeugten Hochfrequenzspitzen erforderlich. Diese Eigenschaften sind der Maßstab für die Beurteilung der Qualität von Hochfrequenz-Aluminium-Elektrolytkondensatoren.
Eine Schaltstromversorgung kann nicht verwendet werden, da Standard-Niederfrequenz-Elektrolytkondensatoren nicht oberhalb von etwa 10 kHz betrieben werden können, bevor sie beginnen, Induktivität aufzuweisen. Der Hochfrequenz-Aluminium-Elektrolytkondensator des Schaltnetzteils verfügt über vier Anschlüsse. Die positive Elektrode des Kondensators besteht aus den beiden Enden des positiven Aluminiumblechs, während seine negative Elektrode aus den beiden Enden des negativen Aluminiumblechs besteht.
Bei einem Kondensator mit vier Anschlüssen fließt der Strom an einem positiven Anschluss ein, fließt durch das Innere des Kondensators und tritt dann am anderen positiven Anschluss zur Last aus. Bei der Rückkehr von der Last tritt Strom von einem Minuspol des Kondensators ein, fließt durch das Innere des Kondensators und verlässt dann den anderen Minuspol zum Minuspol des Netzteils.
Der Kondensator mit vier Anschlüssen bietet eine sehr vorteilhafte Methode zur Minimierung der pulsierenden Spannungskomponente und zur Unterdrückung des Schaltspitzenrauschens, da er starke Hochfrequenzeigenschaften aufweist. Die Aluminiumfolie wird in mehrere kleinere Abschnitte geschnitten und mehrere Leitungen werden parallel geschaltet, um die Impedanzkomponente in der kapazitiven Reaktanz zu verringern, einer anderen Form eines Hochfrequenz-Aluminium-Elektrolytkondensators. Darüber hinaus wird die Fähigkeit des Kondensators, hohe Ströme zu bewältigen, durch die Verwendung von Materialien mit niedrigem Widerstand als Anschlussklemmen erhöht.
Die Stromversorgung muss „sauber“ sein und die Energieauffüllung muss rechtzeitig erfolgen, damit digitale Schaltkreise stabil und zuverlässig funktionieren, was bedeutet, dass Filterung und Entkopplung wirksam sein müssen. Einfach ausgedrückt handelt es sich bei Filterung und Entkopplung um Methoden der Energiespeicherung, sodass Energie schnell wieder aufgefüllt werden kann, wenn der Chip Strom benötigt. Wagen Sie es nicht, mir zu sagen, dass DCDC und LDO dafür nicht verantwortlich sind? Ja, sie können es bei niedrigen Frequenzen bewältigen, aber digitale Hochgeschwindigkeitssysteme funktionieren anders.
