ควรเลือกตัวเก็บประจุตัวกรองอย่างไรให้ถูกต้องเมื่อสร้างแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง
แหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งขึ้นอยู่กับตัวเก็บประจุตัวกรองเป็นอย่างมาก วิศวกรและช่างเทคนิคทุกคนมีความกังวลอย่างมากกับปัญหาในการเลือกตัวเก็บประจุตัวกรองให้เหมาะสม โดยเฉพาะการเลือกตัวเก็บประจุตัวกรองเอาต์พุต เราสามารถสังเกตตัวเก็บประจุต่างๆ บนวงจรกรองไฟ โดยมีค่าความจุ 100uF, 10uF, 100nF และ 10nF ตามลำดับ พารามิเตอร์เหล่านี้ถูกกำหนดอย่างไร? โปรดอย่ากล่าวหาว่าฉันขโมยแผนผังของบุคคลอื่น
ความถี่ของแรงดันพัลซิ่งสำหรับตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าทั่วไปที่ใช้ในวงจรความถี่ไฟฟ้า 50Hz คือ 100Hz เท่านั้น และระยะเวลาการชาร์จและการคายประจุจะอยู่ในลำดับมิลลิวินาที ความจุที่จำเป็นสามารถเข้าถึงหลายแสน F เพื่อให้ได้ค่าสัมประสิทธิ์การเต้นที่ต่ำกว่า เพื่อปรับปรุงความจุ ตัวเก็บประจุอลูมิเนียมอิเล็กโทรลีติคมาตรฐานความถี่ต่ำได้รับการออกแบบ เกณฑ์ข้อดีและข้อเสียเบื้องต้น อย่างไรก็ตาม ตัวเก็บประจุแบบอิเล็กโทรลีติคตัวกรองเอาต์พุตของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งมีความถี่แรงดันไฟฟ้าแบบคลื่นฟันเลื่อยที่สามารถเข้าถึงหลายสิบ kHz หรือแม้แต่ MHz ความจุไม่ใช่ตัวบ่งชี้หลักในขณะนี้ เกณฑ์การตัดสินคุณภาพของตัวเก็บประจุอลูมิเนียมอิเล็กโทรลีติคความถี่สูงคือคุณลักษณะ "อิมพีแดนซ์-" "ความถี่" ตัวเก็บประจุเหล่านี้ต้องมีอิมพีแดนซ์เทียบเท่าที่ต่ำกว่าภายในความถี่การทำงานของแหล่งจ่ายไฟสวิตชิ่ง และในขณะเดียวกัน จะต้องแสดงการกรองที่ดีของสไปค์ความถี่สูงที่เกิดขึ้นเมื่ออุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์กำลังทำงาน
ไม่สามารถใช้แหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งได้เนื่องจากตัวเก็บประจุอิเล็กโทรลีติคความถี่ต่ำมาตรฐานไม่สามารถทำงานได้สูงกว่าประมาณ 10 kHz ก่อนที่จะเริ่มแสดงค่าความเหนี่ยวนำ ตัวเก็บประจุอลูมิเนียมอิเล็กโทรลีติคความถี่สูงของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งมีการเชื่อมต่อสี่จุด ขั้วบวกของตัวเก็บประจุประกอบด้วยปลายทั้งสองด้านของแผ่นอลูมิเนียมขั้วบวก ในขณะที่ขั้วลบประกอบด้วยปลายทั้งสองของแผ่นอลูมิเนียมขั้วลบ กระแสไหลเข้าจากขั้วบวกหนึ่งของตัวเก็บประจุสี่ขั้ว ผ่าน ผ่านด้านในของตัวเก็บประจุแล้วไหลจากขั้วบวกอื่นไปยังโหลด กระแสที่ไหลกลับจากโหลดยังไหลเข้าจากขั้วลบหนึ่งของตัวเก็บประจุ แล้วไหลจากขั้วลบอีกขั้วหนึ่งไปยังขั้วลบของแหล่งจ่ายไฟ
ตัวเก็บประจุแบบ 4 ขั้วเป็นวิธีการที่มีประโยชน์มากในการลดองค์ประกอบการพัลส์ของแรงดันไฟฟ้าให้เหลือน้อยที่สุดและยับยั้งสัญญาณรบกวนสไปค์สวิตชิ่งเนื่องจากมีคุณสมบัติความถี่สูงที่แข็งแกร่ง อลูมิเนียมฟอยล์ถูกตัดเป็นส่วนเล็กๆ หลายส่วน และสายไฟหลายเส้นเชื่อมต่อแบบขนานเพื่อลดส่วนประกอบอิมพีแดนซ์ในรีแอกแตนซ์ของตัวเก็บประจุ ซึ่งเป็นอีกรูปแบบหนึ่งของตัวเก็บประจุอลูมิเนียมอิเล็กโทรลีติคความถี่สูง นอกจากนี้ ความจุของตัวเก็บประจุในการรองรับกระแสหนักจะเพิ่มขึ้นโดยใช้วัสดุที่มีความต้านทานต่ำเป็นขั้วต่อตะกั่ว
แหล่งจ่ายไฟต้อง "สะอาด" และการเติมพลังงานต้องทันเวลาเพื่อให้วงจรดิจิทัลทำงานได้อย่างมั่นคงและเชื่อถือได้ ซึ่งหมายความว่าการกรองและแยกส่วนต้องมีประสิทธิภาพ พูดง่ายๆ ก็คือ การกรองและการแยกส่วนคือวิธีการกักเก็บพลังงาน เพื่อให้สามารถเติมพลังงานได้อย่างรวดเร็วเมื่อชิปต้องการกระแสไฟฟ้า อย่าบอกนะว่า DCDC และ LDO ไม่ได้รับผิดชอบเรื่องนี้? ใช่ พวกเขาสามารถจัดการได้ที่ความถี่ต่ำ แต่ระบบดิจิตอลความเร็วสูงทำงานต่างออกไป
ขั้นแรกให้ดูที่ตัวเก็บประจุ จุดประสงค์เดียวของตัวเก็บประจุคือทำหน้าที่เป็นอุปกรณ์เก็บประจุ เราทุกคนทราบดีว่าแหล่งจ่ายไฟต้องมีการกรองตัวเก็บประจุ และพินพลังงานของชิปแต่ละตัวต้องมีตัวเก็บประจุ {{0}}.1uF ติดตั้งไว้เพื่อแยกส่วน เหตุใดตัวเก็บประจุของชิปบอร์ดบางตัวจึงอยู่ใกล้กับพินพลังงาน 0.1uF หรือ 0.01uF ประเด็นคืออะไรกันแน่? เราต้องเข้าใจคุณสมบัติที่แท้จริงของตัวเก็บประจุเพื่อที่จะเข้าใจความจริงนี้ ตัวเก็บประจุที่สมบูรณ์แบบไม่มีอะไรมากไปกว่าที่เก็บประจุแบบ C แม้ว่าตัวเก็บประจุที่ทำขึ้นจริงจะไม่ตรงไปตรงมา
