Analiza kapacitivnosti v elektromagnetni zasnovi stikalnega napajanja
Mnogi oblikovalci elektronike poznajo vlogo filtrirnih kondenzatorjev v napajalnikih, vendar se filtrirni kondenzatorji, ki se uporabljajo na izhodu stikalnih napajalnikov, razlikujejo od filtrirnih kondenzatorjev, ki se uporabljajo v frekvenčnih vezjih. Elektrolitski kondenzatorji, frekvenca pulzirajoče napetosti na njem je le 100 Hz, čas polnjenja in praznjenja pa je reda velikosti milisekund. Da bi dosegli majhen pulzacijski koeficient, je potrebna kapacitivnost več sto tisoč mikrofaradov. Zato se za nizke frekvence običajno uporabljajo navadni aluminijasti elektrolitski kondenzatorji. Cilj je predvsem povečati kapacitivnost. Kapacitivnost, tangens izgube in tok uhajanja kondenzatorja so glavni parametri za prepoznavanje njegovih prednosti in slabosti.
Kot elektrolitski kondenzator za izhodno filtriranje v stikalno reguliranem napajalniku je frekvenca žagaste napetosti na njem celo desetine kilohercev ali celo desetine megahercev. Njegove zahteve so drugačne od tistih pri nizkofrekvenčnih aplikacijah. Kapacitivnost ni glavni indikator. Dobra ali slaba je njegova impedančno-frekvenčna karakteristika, ki zahteva nizko impedanco v delovnem frekvenčnem pasu stikalno reguliranega napajalnika. , Lahko ima tudi dober učinek filtriranja. Na splošno so navadni elektrolitski kondenzatorji, ki se uporabljajo za nizke frekvence, okoli 10 kHz in njihova impedanca se začne zdeti induktivna, kar ne more izpolniti zahtev stikalnih napajalnikov.
Visokofrekvenčni aluminijasti elektrolitski kondenzator, namenjen stikalnemu napajalniku, ima štiri priključke. Oba konca pozitivne aluminijaste plošče sta izvlečena kot pozitivna elektroda kondenzatorja, oba konca negativne aluminijaste plošče pa sta prav tako izvlečena kot negativna elektroda. Tok reguliranega napajanja teče iz enega pozitivnega konca štiripolnega kondenzatorja, gre skozi kondenzator in nato teče od drugega pozitivnega konca do bremena; tok, vrnjen iz obremenitve, prav tako teče z enega negativnega konca kondenzatorja in nato teče z drugega negativnega konca do negativnega priključka napajalnika.
Ker ima kondenzator s štirimi sponkami dobre visokofrekvenčne značilnosti, zagotavlja izjemno ugoden način za zmanjšanje pulzirajoče komponente izhodne napetosti in zadušitev šuma preklopnih konic.
Visokofrekvenčni aluminijasti elektrolitski kondenzatorji imajo tudi večjedrno obliko, ki aluminijasto folijo razdeli na več kratkih segmentov in jih vzporedno poveže z več vodili, da se zmanjša komponenta upora v kapacitivni reaktanci. Hkrati uporablja materiale z nizko upornostjo in uporablja vijake kot vodilne sponke za izboljšanje sposobnosti kondenzatorja, da prenese velike tokove.
Laminirani kondenzatorji se imenujejo tudi neinduktivni kondenzatorji. Na splošno so jedra elektrolitskih kondenzatorjev zvita v cilindrične oblike in ekvivalentna serijska induktivnost je velika; struktura laminiranih kondenzatorjev je podobna strukturi knjig. Odmik, s čimer se zmanjša vrednost induktivnosti in imajo boljše visokofrekvenčne značilnosti, je ta vrsta kondenzatorja na splošno izdelana v kvadratni obliki, ki jo je enostavno popraviti in lahko tudi ustrezno zmanjša prostornino stroja.
