Kako pravilno odabrati kondenzatore filtera u dizajnu prekidačkog napajanja?
Filtarski kondenzatori imaju vrlo važnu ulogu u sklopnim napajanjima, a kako pravilno odabrati filter kondenzatore, a posebno izbor izlaznih filterskih kondenzatora, predmet je velike brige svakog inženjerskog i tehničkog osoblja. Možemo vidjeti različite kondenzatore u strujnom krugu filtera snage, s različitim vrijednostima kapaciteta od 100uF, 10uF, 100nF i 10nF. Kako se određuju ti parametri?
Obični elektrolitički kondenzator koji se koristi u strujnom krugu frekvencije od 50 Hz ima frekvenciju pulsirajućeg napona od samo 100 Hz i vrijeme punjenja i pražnjenja od milisekundi. Za postizanje manjeg koeficijenta pulsiranja, potrebni kapacitet može doseći stotine tisuća μF. Stoga je cilj običnih niskofrekventnih aluminijskih elektrolitskih kondenzatora povećati njihov kapacitet, a kapacitet, tangens gubitka i struja curenja kondenzatora su glavne parametre za razlikovanje njegovih prednosti i nedostataka. Elektrolitički kondenzator za filtriranje izlaza u prekidačkom napajanju ima frekvenciju pilastog napona do desetaka kHz, ili čak desetaka MHz. U ovom trenutku kapacitet nije njegov glavni pokazatelj. Standard za mjerenje kvalitete visokofrekventnih aluminijskih elektrolitskih kondenzatora je karakteristika "impedancije frekvencije", koja zahtijeva nižu ekvivalentnu impedanciju unutar radne frekvencije sklopnog napajanja i ima dobar učinak filtriranja visokofrekventnih vršnih signala nastalih tijekom rada poluvodičkih uređaja.
Obični niskofrekventni elektrolitički kondenzatori počinju pokazivati induktivitet oko 10 kHz, što ne može zadovoljiti zahtjeve upotrebe prekidačkog napajanja. Visokofrekventni aluminijski elektrolitički kondenzator namijenjen prekidačkom napajanju ima četiri terminala, pri čemu se dva kraja pozitivne aluminijske ploče izvode kao pozitivna elektroda kondenzatora, a dva kraja negativne aluminijske ploče također se izvode kao negativna elektroda. Struja teče s jednog pozitivnog kraja kondenzatora s četiri terminala, prolazi kroz unutrašnjost kondenzatora, a zatim teče s drugog pozitivnog kraja do opterećenja; Struja vraćena iz opterećenja također teče s jednog negativnog kraja kondenzatora, a zatim s drugog negativnog kraja na negativni kraj napajanja.
Zbog izvrsnih visokofrekventnih karakteristika kondenzatora s četiri terminala, on pruža iznimno povoljno sredstvo za smanjenje komponenti valovitosti napona i potiskivanje šumova šiljaka prekidača. Visokofrekventni aluminijski elektrolitički kondenzatori također dolaze u obliku višestrukih jezgri, koje dijele aluminijsku foliju na kraće dijelove i spajaju ih paralelno s višestrukim vodovima kako bi se smanjila komponenta impedancije u kapacitetu. A upotreba materijala niskog otpora kao izlaznih terminala poboljšava sposobnost kondenzatora da izdrži velike struje.
Digitalni sklopovi moraju raditi stabilno i pouzdano, napajanje mora biti "čisto", a nadopuna energije mora biti pravovremena, odnosno filtriranje i razdvajanje mora biti dobro. Što je odvajanje filtriranja? Jednostavno rečeno, to znači pohranjivanje energije kada čipu nije potrebna struja, a ja mogu nadoknaditi energiju na vrijeme kada vam je potrebna struja.
