عند تبديل تصميم مصدر الطاقة، كيف يمكنك اختيار مكثفات المرشح؟
المكثفات الإلكتروليتية العادية المستخدمة في دوائر تردد الطاقة 50 هرتز لها تردد جهد نابض يبلغ 100 هرتز فقط ووقت شحن وتفريغ في حدود المللي ثانية. لتحقيق معامل نبض أصغر، تكون السعة المطلوبة عالية مثل مئات الآلاف من μF. لذلك، فإن الهدف من المكثفات الإلكتروليتية العادية ذات التردد المنخفض المصنوعة من الألومنيوم هو بشكل أساسي زيادة السعة، والسعة، وقيمة ظل الخسارة، وتيار التسرب. المكثفات هي المعلمات الرئيسية للتمييز بين مزاياها وعيوبها. تحتوي المكثفات الإلكتروليتية التي تعمل على تصفية الخرج في مزودات الطاقة في وضع التبديل على ترددات جهد مسننة تصل إلى عشرات كيلو هرتز، وحتى عشرات ميجاهرتز. في هذا الوقت، السعة ليست المؤشر الرئيسي. معيار قياس جودة المكثفات الإلكتروليتية المصنوعة من الألومنيوم عالي التردد هو خاصية "تردد المعاوقة"، والتي تتطلب مقاومة مكافئة منخفضة ضمن تردد التشغيل لمصدر الطاقة في وضع التبديل وتأثير ترشيح جيد على إشارات الذروة عالية التردد الناتجة عن أشباه الموصلات الأجهزة أثناء التشغيل.
تبدأ المكثفات الإلكتروليتية العادية ذات التردد المنخفض في إظهار محاثة تبلغ حوالي 10 كيلو هرتز، والتي لا يمكنها تلبية متطلبات تبديل مصادر الطاقة. يحتوي المكثف الإلكتروليتي المصنوع من الألومنيوم عالي التردد والمصمم خصيصًا لتحويل مصادر الطاقة على أربعة أطراف، حيث يؤدي طرفا لوحة الألومنيوم الموجبة إلى الخارج باعتباره القطب الموجب للمكثف، ويخرج طرفا لوحة الألومنيوم السالبة إلى الخارج باعتباره القطب السالب القطب. يتدفق التيار من أحد الأطراف الموجبة لمكثف ذو أربعة أطراف، ويمر عبر الجزء الداخلي للمكثف، ثم يتدفق من الطرف الموجب الآخر إلى الحمل؛ يتدفق التيار العائد من الحمل أيضًا من أحد الأطراف السالبة للمكثف، ثم من الطرف السالب الآخر إلى الطرف السالب لمصدر الطاقة.
نظرًا لخصائص التردد العالي الممتازة للمكثف الطرفي الأربعة، فإنه يوفر وسيلة مفيدة للغاية لتقليل مكونات تموج الجهد وقمع ضوضاء ارتفاع المفتاح. تحتوي المكثفات الإلكتروليتية المصنوعة من الألومنيوم عالي التردد أيضًا على شكل متعدد النواة، والذي يقسم رقائق الألومنيوم إلى أجزاء أقصر ويربطها بالتوازي مع قطع متعددة من الرصاص لتقليل مكون المعاوقة في ممانعة السعة. واستخدام مواد ذات مقاومة منخفضة كأطراف توصيل يؤدي إلى تحسين قدرة المكثف على تحمل التيارات العالية.
لضمان التشغيل المستقر والموثوق للدوائر الرقمية، يجب أن يكون مصدر الطاقة "نظيفًا"، ويجب أن يتم تجديد الطاقة في الوقت المناسب، أي أن التصفية والفصل يجب أن تكون جيدة. ما هو فصل التصفية؟ ببساطة، هذا يعني تخزين الطاقة عندما لا تحتاج الشريحة إلى تيار، والقدرة على تجديد الطاقة في الوقت المناسب عندما تحتاج إلى تيار. لا تقل لي أن هذه المسؤولية ليست على عاتق DCDC أو LDO؟ نعم، يمكنها التعامل مع الترددات المنخفضة، لكن الأنظمة الرقمية عالية السرعة مختلفة.
