Analiza karakteristik kondenzatorjev pri EMC načrtovanju stikalnih napajalnikov
Mnogi oblikovalci elektronike se zavedajo vloge filtrirnih kondenzatorjev v napajalnikih, vendar se filtrirni kondenzatorji, ki se uporabljajo na izhodnem koncu stikalnih napajalnikov, razlikujejo od filtrirnih kondenzatorjev, ki se uporabljajo v frekvenčnih vezjih. Običajni elektrolitski kondenzatorji, ki se uporabljajo za filtriranje v tokokrogih močnostne frekvence, imajo frekvenco pulzirajoče napetosti samo 100 Hz in čas polnjenja in praznjenja velikosti velikosti v milisekundah. Za pridobitev manjšega pulzacijskega koeficienta je potrebna kapacitivnost do več sto tisoč mikrofacijev, zato se običajni aluminijasti elektrolitski kondenzatorji običajno uporabljajo za nizkofrekvenčno proizvodnjo, s ciljem predvsem izboljšanja kapacitivnosti. Kapacitivnost, vrednost tangensa izgube in uhajajoči tok kondenzatorjev so glavni parametri za razlikovanje njihovih prednosti in slabosti.
Kot elektrolitski kondenzator, ki se uporablja za izhodno filtriranje v stikalno reguliranem napajalniku, lahko frekvenca napetosti žagastih valov na njem doseže desetine kilohercev ali celo desetine megahercev. Njegove zahteve so drugačne od tistih pri nizkofrekvenčnih aplikacijah in kapacitivnost ni glavni indikator. Njegova kakovost se meri z njegovimi impedančnimi frekvenčnimi značilnostmi, ki zahtevajo nizko impedanco znotraj delovnega frekvenčnega območja stikalno reguliranega napajanja. Hkrati se za notranjo oskrbo z električno energijo zaradi največjega hrupa, ki ga ustvarijo polprevodniške naprave, ki začnejo delovati, ki lahko dosežejo stotine kilohercev in imajo tudi dober učinek filtriranja, navadni elektrolitski kondenzatorji običajno uporabljajo pri približno 10 kilohercih za nizke frekvence, njihova impedanca se začne zdeti induktivna in ne more izpolniti zahtev uporabe stikalnega napajanja.
Visokofrekvenčni aluminijasti elektrolitski kondenzator, posebej zasnovan za stikalno regulirano napajanje, ki ima štiri priključke. Oba konca pozitivne aluminijaste plošče sta vodena ven kot pozitivna elektroda kondenzatorja, oba konca negativne aluminijaste plošče pa sta prav tako vodena ven kot negativna elektroda. Tok reguliranega napajanja teče od enega pozitivnega konca kondenzatorja s štirimi sponkami, gre skozi kondenzator in nato teče od drugega pozitivnega konca do bremena; Tok, vrnjen iz obremenitve, prav tako teče od enega negativnega konca kondenzatorja in nato od drugega negativnega konca do negativnega konca napajalnika.
Ker ima kondenzator s štirimi sponkami dobre visokofrekvenčne značilnosti, zagotavlja izjemno ugoden način za zmanjšanje komponente valovanja izhodne napetosti in zadušitev šumov stikala.
Visokofrekvenčni aluminijasti elektrolitski kondenzatorji so tudi v obliki več jeder, ki razdelijo aluminijasto folijo na krajše segmente in vzporedno povežejo več vodnikov, da zmanjšajo komponento upora v kapacitivnosti. Hkrati se uporabljajo materiali z nizko upornostjo, vijaki pa se uporabljajo kot vodilni priključki za izboljšanje sposobnosti kondenzatorja, da prenese velike tokove.
Zloženi kondenzatorji, znani tudi kot neinduktivni kondenzatorji, imajo običajno cilindrično jedro, kar ima za posledico večjo ekvivalentno zaporedno induktivnost; Zgradba zloženega kondenzatorja je podobna knjigi, vendar je izničena zaradi nasprotne smeri magnetnega pretoka, ki ga ustvarja tok, ki teče skozenj, s čimer se zmanjša vrednost induktivnosti in ima boljše visokofrekvenčne lastnosti. . Ta vrsta kondenzatorja je običajno izdelana v kvadratni obliki za enostavno pritrditev in lahko tudi ustrezno zmanjša prostornino stroja.
Poleg tega je na voljo visokofrekvenčni elektrolitski kondenzator s štirimi priključki, ki združuje prednosti obeh z boljšimi visokofrekvenčnimi lastnostmi.
