Fil-proċess tal-bini ta 'provvista ta' enerġija li tinxtegħel, kif għandu jintgħażel sew il-kapaċitatur tal-filtru?
Il-kapaċitatur tal-filtru għandu rwol importanti ħafna fil-provvista tal-enerġija tal-iswiċċjar. Kif tagħżel b'mod korrett il-kapaċitatur tal-filtru, speċjalment l-għażla tal-kapaċitatur tal-filtru tal-output hija problema li kull inġinier u tekniku huwa mħasseb ħafna dwarha. Nistgħu naraw diversi capacitors fuq iċ-ċirkwit tal-filtru tal-qawwa, 100uF, 10uF, 100nF, 10nF b'valuri ta 'capacitance differenti, allura kif huma determinati dawn il-parametri? Tgħidx li kkopjajt id-dijagramma skematika ta' xi ħadd ieħor, huh, huh.
Għal capacitors elettrolitiċi komuni użati f'ċirkwiti ta 'frekwenza ta' enerġija ta '50Hz, il-frekwenza tal-vultaġġ pulsanti hija biss 100Hz, u l-ħin tal-iċċarġjar u l-ħatt huwa ta' l-ordni ta 'millisekondi. Sabiex jinkiseb koeffiċjent ta 'pulsazzjoni iżgħar, il-kapaċità meħtieġa hija għolja daqs mijiet ta' eluf ta 'μF. Għalhekk, l-għan ta 'capacitors elettrolitiċi ta' l-aluminju ordinarji ta 'frekwenza baxxa huwa li tiżdied il-kapaċità. Il-parametri ewlenin tal-vantaġġi u l-iżvantaġġi. Madankollu, il-kapaċitatur elettrolitiku tal-filtru tal-output fil-provvista tal-enerġija li tinxtegħel għandu frekwenza ta 'vultaġġ ta' mewġ sawtooth għoli daqs għexieren ta 'kHz, jew saħansitra għexieren ta' MHz. F'dan iż-żmien, il-kapaċità mhix l-indikatur ewlieni. L-istandard għall-kejl tal-kwalità tal-kapaċitaturi elettrolitiċi tal-aluminju ta 'frekwenza għolja huwa karatteristiċi ta' "impedenza- "Frekwenza", huwa meħtieġ li jkollu impedenza ekwivalenti aktar baxxa fi ħdan il-frekwenza operattiva tal-provvista tal-enerġija tal-iswiċċjar, u fl-istess ħin ikollu filtrazzjoni tajba effett fuq il-spikes ta 'frekwenza għolja ġġenerati meta l-apparat semikonduttur ikun qed jaħdem.
Kapaċituri elettrolitiċi ta 'frekwenza baxxa ordinarji jibdew juru induttività f'madwar 10kHz, li ma jistgħux jissodisfaw ir-rekwiżiti ta' swiċċjar ta 'provvisti ta' enerġija. Il-kapaċitatur elettrolitiku tal-aluminju ta 'frekwenza għolja ddedikat għall-provvista tal-enerġija tal-iswiċċjar għandu erba' terminali. Iż-żewġt itruf tal-folja tal-aluminju pożittiv jinġibdu rispettivament bħala l-elettrodu pożittiv tal-kapaċitatur, u ż-żewġt itruf tal-folja tal-aluminju negattiv jinġibdu wkoll rispettivament bħala l-elettrodu negattiv. Il-kurrent jidħol minn terminal pożittiv wieħed tal-kapaċitatur b'erba' terminali, jgħaddi minn ġewwa tal-kapaċitatur, u mbagħad jgħaddi mit-terminal pożittiv l-ieħor għat-tagħbija; il-kurrent li jirritorna mit-tagħbija jidħol ukoll minn terminal negattiv wieħed tal-kapaċitatur, u mbagħad jgħaddi mit-terminal negattiv l-ieħor għat-terminal negattiv tal-provvista tal-enerġija.
Peress li l-kapaċitatur b'erba 'terminals għandu karatteristiċi tajbin ta' frekwenza għolja, jipprovdi mezz estremament favorevoli biex jitnaqqas il-komponent pulsanti tal-vultaġġ u jrażżan il-ħoss tal-iswiċċ tal-iswiċċ. Kondensaturi elettrolitiċi tal-aluminju ta 'frekwenza għolja għandhom ukoll forma multi-core, jiġifieri, il-fojl tal-aluminju huwa maqsum f'diversi sezzjonijiet iqsar, u ċomb multipli huma konnessi b'mod parallel biex inaqqsu l-komponent tal-impedenza fir-reattanza kapaċità. U l-użu ta 'materjali b'reżistenza baxxa bħala terminals lead-out itejjeb il-kapaċità tal-kapaċitatur li jiflaħ kurrenti kbar.
Biex iċ-ċirkwiti diġitali joperaw b'mod stabbli u affidabbli, il-provvista tal-enerġija għandha tkun "nodfa", u r-riforniment tal-enerġija għandu jkun f'waqtu, jiġifieri, il-filtrazzjoni u d-diżakkoppjar għandhom ikunu tajbin. X'inhu l-iffiltrar u d-diżakkoppjar, sempliċement imqiegħed, huwa li taħżen l-enerġija meta ċ-ċippa ma teħtieġx kurrent, u nista 'timla l-enerġija fil-ħin meta jkollok bżonn kurrenti. Tgħidx li din ir-responsabbiltà mhix għal DCDC u LDO? Iva, fi frekwenzi baxxi jistgħu jimmaniġġjawha, iżda s-sistemi diġitali ta 'veloċità għolja huma differenti.
Ejja nagħtu ħarsa lejn il-kapaċitatur l-ewwel. Il-funzjoni tal-kapaċitatur hija sempliċement li taħżen il-ħlas. Ilkoll nafu li l-iffiltrar tal-kapaċitatur għandu jiżdied mal-provvista tal-enerġija, u kapaċitatur {{0}}.1uF għandu jitqiegħed fuq il-pin tal-qawwa ta 'kull ċippa għad-diżakkoppjar, eċċ Għaliex nara li l-kapaċitatur ħdejn il-pin tal-qawwa ta 'xi ċipep tal-bord huwa 0.1uF jew 0.01uF Iva, x'inhu l-punt? Biex nifhmu din il-verità, irridu nifhmu l-karatteristiċi attwali tal-capacitors. Kapaċitatur ideali huwa biss ħażna ta 'ċarġ, jiġifieri C. Madankollu, il-kapaċitatur manifatturat attwali mhuwiex daqshekk sempliċi. Meta tiġi analizzata l-integrità tal-provvista tal-enerġija, il-mudell tal-kapaċitatur użat komunement jidher fil-figura hawn taħt.
Fil-figura, ESR hija r-reżistenza ekwivalenti tas-serje tal-kapaċitatur, ESL hija l-inductance ekwivalenti tas-serje tal-kapaċitatur, u C hija l-kapaċitatur ideali reali. L-ESR u l-ESL huma ddeterminati mill-proċess tal-manifattura u l-materjali tal-kapaċitatur u ma jistgħux jiġu eliminati. X’effett għandhom dawn iż-żewġ affarijiet fuq iċ-ċirkwit. L-ESR jaffettwa l-immewweġ tal-provvista tal-enerġija, u l-ESL jaffettwa l-karatteristiċi tal-frekwenza tal-filtru tal-kapaċitatur.
Nafu li r-reattanza kapaċità Zc=1/ωC tal-kapaċitatur, ir-reattanza induttiva Zl=ωL tal-inductor, (ω=2πf), u l-impedenza kumplessa tal-kapaċitatur attwali huwa Z=ESR flimkien ma' jωL-1/jωC=ESR flimkien ma' j2πf L-1/j2πf c. Wieħed jista 'jara li meta l-frekwenza hija baxxa ħafna, il-kapaċità għandha rwol, u meta l-frekwenza hija għolja għal ċertu livell, ir-rwol tal-inductance ma jistax jiġi injorat, u meta l-frekwenza hija ogħla, l-inductance se jkollha a rwol ewlieni. Il-kapaċitatur jitlef l-effett ta 'filtrazzjoni tiegħu. Allura ftakar, meta l-frekwenza hija għolja, il-kapaċitatur mhuwiex biss kapaċitatur.
Kif imsemmi hawn fuq, l-inductance tas-serje ekwivalenti tal-kapaċitatur hija determinata mill-proċess tal-manifattura u l-materjal tal-kapaċitatur. L-ESL tal-kapaċitatur taċ-ċeramika taċ-ċippa attwali tvarja minn ftit għexieren ta 'nH għal diversi nH, u l-iżgħar il-pakkett, l-ESL iżgħar.
Mill-kurva tal-filtru tal-kapaċitatur ta 'hawn fuq, nistgħu naraw ukoll li mhix ċatta, hija bħal "V", jiġifieri għandha karatteristiċi ta' frekwenza selettiva, u nittamaw li hija ċatta kemm jista 'jkun ( filtrazzjoni fil-livell tal-bord ta 'qabel l-istadju), U kultant trid li tkun kemm jista' jkun qawwija (filtrazzjoni jew notching). Dak li jaffettwa din il-karatteristika huwa l-fattur ta 'kwalità Q tal-kapaċitatur, Q=1/ωCESR, l-akbar l-ESR, l-iżgħar il-Q, u l-aktar ċatta l-kurva. Għall-kuntrarju, l-iżgħar l-ESR, l-akbar il-Q, u l-kurva aktar qawwija. Normalment, kapaċitaturi tat-tantalu u elettrolitiċi tal-aluminju għandhom ESL relattivament żgħar, iżda ESR huwa kbir, għalhekk il-capacitors tat-tantalu u elettrolitiċi tal-aluminju għandhom firxa wiesgħa ta 'frekwenza effettiva, li hija adattata ħafna għall-filtru tal-livell tal-bord ta' quddiem. Jiġifieri, kapaċitur tat-tantalu ta 'kapaċità kbira ħafna drabi jintuża għall-iffiltrar fl-istadju tal-input ta' DCDC jew LDO. U poġġi xi capacitors 10uF u 0.1uF ħdejn iċ-ċippa għad-diżakkoppjar, capacitors taċ-ċeramika għandhom ESR baxx ħafna.
