Filtr kondansatkichlari quvvat manbalarini almashtirishda juda muhim rol o'ynaydi. Filtrni kondansatkichlarini qanday to'g'ri tanlash, ayniqsa, chiqish filtri kondansatkichlarini tanlash har bir muhandis va texnikni juda qiziqtiradigan muammodir. Quvvat filtri pallasida turli xil kondansatkichlarni ko'rishimiz mumkin, 100uF, 10uF, 100nF, 10nF turli sig'im qiymatlari, shuning uchun bu parametrlar qanday aniqlanadi? Birovning sxemasidan ko‘chirdim demang, ha.
50 Gts quvvat chastotasi pallasida ishlatiladigan umumiy elektrolitik kondansatör faqat 100 Gts pulsatsiyalanuvchi kuchlanish chastotasiga ega va zaryadlash va tushirish vaqti millisekundlar tartibida. Kichikroq pulsatsiya koeffitsientini olish uchun talab qilinadigan sig'im yuz minglab mF ga teng, shuning uchun oddiy past chastotali alyuminiy elektrolitik kondansatkichlarning maqsadi sig'imni oshirishdir. Ijobiy va kamchiliklarning asosiy parametrlari. Kommutatsiya quvvat manbaidagi chiqish filtri elektrolitik kondansatör o'nlab kHz yoki hatto o'nlab MGts gacha bo'lgan arra tishli to'lqin kuchlanish chastotasiga ega. Hozirgi vaqtda sig'im uning asosiy ko'rsatkichi emas. Yuqori chastotali alyuminiy elektrolitik kondansatkichlarning sifatini o'lchash standarti "empedans - Chastota" xarakteristikasi bo'lib, kommutatsiya quvvat manbaining ish chastotasi doirasida pastroq ekvivalent empedansni talab qiladi va shu bilan birga yuqori chastotada yaxshi filtrlash ta'siriga ega. yarimo'tkazgich qurilmasi ishlaganda hosil bo'ladigan chastotali ko'tarilish signali.
Oddiy past chastotali elektrolitik kondansatörler 10 kHz atrofida indüktans ko'rsata boshlaydi, bu esa quvvat manbalarini almashtirish talablariga javob bera olmaydi. Quvvat manbalarini almashtirishga mo'ljallangan yuqori chastotali alyuminiy elektrolitik kondansatkichlar to'rtta terminalga ega. Oqim to'rt terminalli kondansatkichning bir musbat uchidan oqib o'tadi, kondansatkichning ichki qismidan o'tadi va keyin boshqa musbat uchidan yukga o'tadi; yukdan qaytib keladigan oqim ham kondansatörning bir manfiy uchidan oqib chiqadi va keyin boshqa salbiy uchidan quvvat manbaining salbiy uchiga oqib o'tadi.
To'rt terminalli kondansatör yaxshi yuqori chastotali xususiyatlarga ega bo'lganligi sababli, u kuchlanishning pulsatsiyalanuvchi komponentini kamaytirish va kommutatsiya cho'qqisi shovqinini bostirish uchun juda foydali vositadir. Yuqori chastotali alyuminiy elektrolitik kondansatkichlar ham ko'p yadroli shaklga ega, ya'ni alyuminiy folga bir nechta qisqaroq bo'limlarga bo'linadi va sig'imli reaktivdagi impedans komponentini kamaytirish uchun bir nechta chiqish varaqlari parallel ravishda ulanadi. Va past qarshilikka ega bo'lgan material kondansatkichning katta oqimlarga bardosh berish qobiliyatini yaxshilaydigan chiqish terminali sifatida ishlatiladi.
Raqamli sxema barqaror va ishonchli ishlashi kerak, elektr ta'minoti "toza" bo'lishi kerak va energiya ta'minoti o'z vaqtida bo'lishi kerak, ya'ni filtrlash va ajratish yaxshi bo'lishi kerak. Filtrni ajratish nima, sodda qilib aytganda, u chipga oqim kerak bo'lmaganda energiyani saqlaydi va sizga oqim kerak bo'lganda energiyani o'z vaqtida to'ldirishim mumkin. Menga bu mas'uliyat DCDC va LDO mas'uliyati emasligini aytmang? Ha, ular past chastotalarda ishlashlari mumkin, ammo yuqori tezlikdagi raqamli tizimlar boshqacha.
Keling, birinchi navbatda kondansatörni ko'rib chiqaylik. Kondensatorning vazifasi shunchaki zaryadni saqlashdir. Biz hammamiz bilamizki, quvvat manbaiga kondansatör filtrlash qo'shilishi kerak va ajratish uchun har bir chipning quvvat manbai piniga {0}}.1 uF kondansatör o'rnatilishi kerak va hokazo. Nima uchun men buni ko'raman Ba'zi plata chiplarining quvvat manbai pinining yonidagi kondansatör 0.1uF yoki 0.01uF Ha, bu muhimmi? Buni tushunish uchun kondansatkichlarning haqiqiy xususiyatlarini tushunish kerak. Ideal kondansatör faqat zaryadni saqlashdir, C. Biroq, haqiqiy ishlab chiqarilgan kondansatör juda oddiy emas. Quvvat yaxlitligini tahlil qilishda biz odatda kondansatör modelidan foydalanamiz.
Kommutatsiya quvvat manbai dizaynida filtr kondansatkichlarini qanday to'g'ri tanlash mumkin?
ESR - kondansatörning ketma-ket ekvivalent qarshiligi, ESL - kondansatörning ketma-ket ekvivalent indüktansı va C - haqiqiy ideal kondansatör. ESR va ESL kondansatkichning ishlab chiqarish jarayoni va materiali bilan belgilanadi va ularni yo'q qilish mumkin emas. Bu ikki narsa kontaktlarning zanglashiga qanday ta'sir qiladi? ESR quvvat manbai to'lqiniga ta'sir qiladi va ESL kondansatörning filtr chastotasi xususiyatlariga ta'sir qiladi.
Bizga ma'lumki, kondansatkichning sig'imli reaktivligi Zc=1/ōC, induktorning induktiv reaktivligi Zl=ōL, (ō=2pf), haqiqiy kondansatörning kompleks empedansi. Z=ESR plus jōL-1/jʼnC=ESR plyus j2pf L-1/j2pf C. Ko'rinib turibdiki, chastota juda past bo'lsa, sig'im o'ynaydi roli va chastota ma'lum bir darajaga yetganda, indüktans rolini e'tiborsiz qoldirib bo'lmaydi va chastota yuqori bo'lsa, indüktans etakchi rol o'ynaydi. Kondensatorlar filtrlash ta'sirini yo'qotadilar. Shunday qilib, esda tutingki, kondansatkichlar faqat yuqori chastotali kondansatkichlar emas.
Yuqorida aytib o'tilganidek, kondansatkichning ekvivalent seriyali indüktansı kondansatkichning ishlab chiqarish jarayoni va materiali bilan belgilanadi. Haqiqiy chipli keramik kondansatörning ESL qiymati nH ning o'ndan bir qismidan bir necha nH gacha. Paket qanchalik kichik bo'lsa, ESL shunchalik kichik bo'ladi.
Kondensatorning filtr egri chizig'ida biz uning tekis emasligini ham ko'rishimiz mumkin, u "V" ga o'xshaydi, ya'ni u chastota tanlash xususiyatlariga ega. Ba'zan siz uni iloji boricha aniq bo'lishini xohlaysiz (filtrlangan yoki tishli). Bu xususiyatga ta'sir qiluvchi narsa kondansatör Q{0}}/ōCESR sifat omilidir. ESR qanchalik katta bo'lsa, Q qanchalik kichik bo'lsa va egri chiziq shunchalik tekis bo'ladi. Aksincha, ESR qanchalik kichik bo'lsa, Q qanchalik katta bo'lsa va egri chiziq qanchalik aniq bo'lsa. Odatda, tantal kondansatkichlari va alyuminiy elektrolizlari nisbatan kichik ESL va katta ESRga ega, shuning uchun tantal kondansatkichlari va alyuminiy elektrolizlari keng samarali chastota diapazoniga ega, bu esa bosqichdan oldingi taxta darajasidagi filtrlash uchun juda mos keladi. Ya'ni, DCDC yoki LDO ning kirish bosqichi ko'pincha katta hajmli tantal kondansatkich bilan filtrlanadi. Va ajratish uchun 10uF va 0,1uF kondensatorlarni chipga yaqin joylashtiring, keramik kondansatkichlar juda past ESRga ega.
