Analyse des caractéristiques des condensateurs dans la conception CEM des alimentations à découpage
De nombreux concepteurs d'électronique sont conscients du rôle des condensateurs de filtrage dans les alimentations, mais les condensateurs de filtrage utilisés à l'extrémité de sortie des alimentations à découpage sont différents des condensateurs de filtrage utilisés dans les circuits à fréquence industrielle. Les condensateurs électrolytiques ordinaires utilisés pour le filtrage dans les circuits à fréquence industrielle ont une fréquence de tension pulsée de seulement 100 Hz et un temps de charge et de décharge de l'ordre de la milliseconde. Pour obtenir un coefficient de pulsation plus petit, une capacité allant jusqu'à des centaines de milliers de microfacies est requise. Par conséquent, les condensateurs électrolytiques en aluminium ordinaires sont généralement utilisés pour la fabrication basse fréquence, dans le but principalement d'améliorer la capacité. La capacité, la valeur tangente de perte et le courant de fuite des condensateurs sont les principaux paramètres permettant de distinguer leurs avantages et leurs inconvénients.
En tant que condensateur électrolytique utilisé pour le filtrage de sortie dans une alimentation régulée par commutateur, la fréquence de la tension d'onde en dents de scie peut atteindre des dizaines de kilohertz, voire des dizaines de mégahertz. Ses exigences sont différentes de celles des applications basse fréquence et la capacité n'est pas l'indicateur principal. Sa qualité est mesurée par ses caractéristiques de fréquence d'impédance, qui exigent qu'il ait une faible impédance dans la plage de fréquences de fonctionnement de l'alimentation régulée par commutateur. Dans le même temps, pour l'alimentation interne, en raison du bruit de pointe généré par les dispositifs semi-conducteurs commençant à fonctionner, qui peut atteindre des centaines de kilohertz et avoir également un bon effet de filtrage, des condensateurs électrolytiques ordinaires sont généralement utilisés à environ 10 kilohertz pour les basses fréquences, et leur impédance commence à apparaître inductive, incapable de répondre aux exigences d'utilisation de l'alimentation à découpage.
Un condensateur électrolytique en aluminium haute fréquence spécialement conçu pour l'alimentation régulée par interrupteur, doté de quatre bornes. Les deux extrémités de la feuille d'aluminium positive sont respectivement sorties comme électrode positive du condensateur, et les deux extrémités de la feuille d'aluminium négative sont également sorties comme électrode négative. Le courant de l'alimentation régulée circule à partir d'une extrémité positive du condensateur à quatre bornes, passe à travers le condensateur, puis circule de l'autre extrémité positive vers la charge ; Le courant renvoyé par la charge circule également depuis une extrémité négative du condensateur, puis depuis l'autre extrémité négative vers l'extrémité négative de l'alimentation.
Étant donné que le condensateur à quatre bornes présente de bonnes caractéristiques haute fréquence, il constitue un moyen extrêmement avantageux de réduire la composante d'ondulation de la tension de sortie et de supprimer le bruit de pointe de commutation.
Les condensateurs électrolytiques en aluminium haute fréquence se présentent également sous la forme de noyaux multiples, qui divisent la feuille d'aluminium en segments plus courts et connectent plusieurs fils en parallèle pour réduire la composante de résistance dans la capacité. Dans le même temps, des matériaux à faible résistivité sont utilisés et des vis sont utilisées comme bornes de connexion pour améliorer la capacité du condensateur à résister à des courants importants.
Les condensateurs empilés, également appelés condensateurs non inductifs, ont généralement un noyau cylindrique, ce qui donne une inductance série équivalente plus grande ; La structure d'un condensateur empilé est similaire à celle d'un livre, mais elle est annulée en raison de la direction opposée du flux magnétique généré par le courant qui le traverse, réduisant ainsi la valeur de l'inductance et ayant de meilleures caractéristiques haute fréquence. . Ce type de condensateur est généralement de forme carrée pour une fixation facile et peut également réduire le volume de la machine de manière appropriée.
De plus, il existe un condensateur électrolytique haute fréquence empilé à quatre bornes qui combine les avantages des deux, avec de meilleures caractéristiques haute fréquence.
