วิธีการเลือกตัวเก็บประจุตัวกรองในการออกแบบแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งอย่างถูกต้อง?
ตัวเก็บประจุแบบคลื่นมีบทบาทสำคัญมากในการจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง วิธีการเลือกตัวเก็บประจุตัวกรองอย่างถูกต้อง โดยเฉพาะการเลือกตัวเก็บประจุตัวกรองเอาต์พุตเป็นปัญหาที่วิศวกรและช่างเทคนิคทุกคนกังวลมาก เราสามารถเห็นตัวเก็บประจุต่างๆ บนวงจรกรองไฟ 100uF, 10uF, 100nF, 10nF ที่มีค่าความจุต่างกัน ดังนั้น พารามิเตอร์เหล่านี้กำหนดได้อย่างไร? อย่าบอกนะว่าฉันคัดลอกแผนผังของคนอื่นมา หึ หึ
ตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าทั่วไปที่ใช้ในวงจรความถี่กำลังไฟฟ้า 50Hz มีความถี่แรงดันไฟฟ้าเป็นจังหวะเพียง 100Hz และเวลาในการชาร์จและคายประจุจะอยู่ในลำดับมิลลิวินาที เพื่อให้ได้ค่าสัมประสิทธิ์การเต้นที่น้อยลง ความจุที่ต้องการจึงสูงถึงหลายแสน μF ดังนั้น เป้าหมายของตัวเก็บประจุอลูมิเนียมอิเล็กโทรลีติคความถี่ต่ำธรรมดาคือการเพิ่มความจุ พารามิเตอร์หลักของข้อดีและข้อเสีย อย่างไรก็ตาม ตัวเก็บประจุแบบอิเล็กโทรลีติคตัวกรองเอาต์พุตในแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งมีความถี่แรงดันคลื่นฟันเลื่อยสูงถึงสิบ kHz หรือแม้แต่หลายสิบ MHz ในขณะนี้ ความจุไม่ใช่ตัวบ่งชี้หลัก มาตรฐานสำหรับการวัดคุณภาพของตัวเก็บประจุอลูมิเนียมอิเล็กโทรลีติคความถี่สูงคือลักษณะ "อิมพีแดนซ์-" ความถี่" จำเป็นต้องมีอิมพีแดนซ์เทียบเท่าที่ต่ำกว่าภายในความถี่การทำงานของแหล่งจ่ายไฟสวิตชิ่ง และในขณะเดียวกันก็ต้องมีการกรองที่ดี ส่งผลต่อความถี่สูงที่เกิดขึ้นเมื่ออุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ทำงาน
ตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าความถี่ต่ำธรรมดาเริ่มแสดงค่าความเหนี่ยวนำที่ประมาณ 10kHz ซึ่งไม่เป็นไปตามข้อกำหนดของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง ตัวเก็บประจุอลูมิเนียมอิเล็กโทรลีติคความถี่สูงสำหรับแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งมีขั้วต่อสี่ขั้ว ปลายทั้งสองของแผ่นอลูมิเนียมที่เป็นขั้วบวกจะถูกดึงออกมาเป็นขั้วบวกของตัวเก็บประจุตามลำดับ และปลายทั้งสองของแผ่นอลูมิเนียมที่เป็นขั้วลบก็จะถูกดึงออกมาเป็นขั้วลบเช่นกัน กระแสไหลเข้าจากขั้วบวกหนึ่งของตัวเก็บประจุสี่ขั้ว ผ่านด้านในของตัวเก็บประจุ แล้วไหลจากขั้วบวกอีกขั้วหนึ่งไปยังโหลด กระแสที่ไหลกลับจากโหลดยังไหลเข้าจากขั้วลบหนึ่งของตัวเก็บประจุ แล้วไหลจากขั้วลบอีกขั้วหนึ่งไปยังขั้วลบของแหล่งจ่ายไฟ
เนื่องจากตัวเก็บประจุแบบสี่ขั้วมีคุณสมบัติความถี่สูงที่ดี จึงเป็นวิธีที่ดีอย่างยิ่งในการลดองค์ประกอบการเต้นของแรงดันไฟฟ้าและยับยั้งสัญญาณรบกวนสไปค์สวิตชิ่ง ตัวเก็บประจุอลูมิเนียมอิเล็กโทรลีติคความถี่สูงยังมีรูปแบบหลายคอร์ กล่าวคือ อลูมิเนียมฟอยล์ถูกแบ่งออกเป็นส่วนที่สั้นกว่าหลายส่วน และตะกั่วหลายตัวเชื่อมต่อแบบขนานเพื่อลดองค์ประกอบอิมพีแดนซ์ในรีแอกแตนซ์ของตัวเก็บประจุ และการใช้วัสดุที่มีความต้านทานต่ำเป็นขั้วต่อตะกั่วช่วยเพิ่มความสามารถของตัวเก็บประจุในการทนต่อกระแสขนาดใหญ่
เพื่อให้วงจรดิจิทัลทำงานได้อย่างเสถียรและเชื่อถือได้ แหล่งจ่ายไฟต้อง "สะอาด" และการเติมพลังงานต้องตรงเวลา นั่นคือการกรองและแยกส่วนต้องดี การกรองและแยกส่วนคืออะไร พูดง่ายๆ คือเก็บพลังงานเมื่อชิปไม่ต้องการกระแส และเติมพลังงานได้ทันเวลาเมื่อคุณต้องการกระแส อย่าบอกนะว่าความรับผิดชอบนี้ไม่ใช่ของ DCDC และ LDO? ใช่ ที่ความถี่ต่ำสามารถจัดการได้ แต่ระบบดิจิตอลความเร็วสูงนั้นแตกต่างออกไป
