Wie sollte der Filterkondensator beim Aufbau 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. Allerdings weist der Ausgangsfilter-Elektrolytkondensator des Schaltnetzteils eine Sägezahnwellen-Spannungsfrequenz auf, die mehrere zehn kHz oder sogar MHz erreichen kann. Die Kapazität ist derzeit nicht der primäre Indikator. Die Kriterien zur Beurteilung der Qualität von Hochfrequenz-Aluminium-Elektrolytkondensatoren sind ihre „Impedanz-“ „Frequenz“-Eigenschaften. Diese Kondensatoren müssen innerhalb der Betriebsfrequenz des Schaltnetzteils eine niedrigere Ersatzimpedanz aufweisen und gleichzeitig eine gute Filterung der Hochfrequenzspitzen aufweisen, die beim Betrieb des Halbleiterbauelements entstehen.
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. Der Strom fließt von einem positiven Anschluss des Kondensators mit vier Anschlüssen ein und durch durch das Innere des Kondensators und fließt dann vom anderen Pluspol zur Last; Der von der Last zurückkehrende Strom fließt ebenfalls von einem Minuspol des Kondensators ein und fließt dann vom anderen Minuspol zum Minuspol der Stromversorgung.
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.
Schauen wir uns zunächst den Kondensator an. Der einzige Zweck des Kondensators besteht darin, als Ladungsspeicher zu dienen. Wir sind uns alle darüber im Klaren, dass die Stromversorgung eine Kondensatorfilterung benötigt und dass auf dem Stromversorgungspin jedes Chips zur Entkopplung ein {{0}}.1uF-Kondensator installiert sein muss. Warum liegen die Kondensatoren mancher Platinenchips nahe am Stromanschluss 0,1uF oder 0,01uF? Was ist eigentlich der Sinn? Um diese Wahrheit zu verstehen, müssen wir die tatsächlichen Eigenschaften von Kondensatoren verstehen. Ein perfekter Kondensator ist nichts anderes als ein C-basierter Ladungsspeicher. Der tatsächlich hergestellte Kondensator ist jedoch nicht so einfach.
