스위칭 전원 공급 장치의 EMC 설계에서 커패시터 특성 분석
많은 전자 설계자는 전원 공급 장치에서 필터 커패시터의 역할을 알고 있지만 스위칭 전원 공급 장치의 출력단에 사용되는 필터 커패시터는 전원 주파수 회로에 사용되는 필터 커패시터와 다릅니다. 전원 주파수 회로의 필터링에 사용되는 일반 전해 커패시터는 맥동 전압 주파수가 100Hz에 불과하고 충전 및 방전 시간이 밀리초 단위에 불과합니다. 더 작은 맥동계수를 얻으려면 최대 수십만 개의 미소면적 용량이 필요하므로, 주로 용량 개선을 목표로 저주파 제조에는 일반 알루미늄 전해 콘덴서가 일반적으로 사용됩니다. 커패시터의 커패시턴스, 손실 탄젠트 값 및 누설 전류는 장점과 단점을 구별하는 주요 매개 변수입니다.
스위치 조정 전원 공급 장치의 출력 필터링에 사용되는 전해 커패시터로서 톱니파 전압의 주파수는 수십 킬로헤르츠 또는 수십 메가헤르츠에 도달할 수 있습니다. 요구 사항은 저주파 애플리케이션의 요구 사항과 다르며 커패시턴스는 주요 지표가 아닙니다. 그 품질은 스위치 조정 전원 공급 장치의 작동 주파수 범위 내에서 낮은 임피던스를 가져야 하는 임피던스 주파수 특성으로 측정됩니다. 동시에 내부 전원 공급 장치의 경우 반도체 장치가 작동하기 시작하면서 발생하는 피크 노이즈로 인해 수백 킬로헤르츠에 도달할 수 있고 필터링 효과도 양호하므로 일반 전해 커패시터는 일반적으로 저주파용으로 약 10킬로헤르츠에서 사용됩니다. 임피던스가 유도성으로 나타나기 시작하여 스위칭 전원 공급 장치 사용 요구 사항을 충족할 수 없습니다.
스위치 조정 전원 공급 장치용으로 특별히 설계된 고주파 알루미늄 전해 커패시터로 4개의 단자가 있습니다. 양극 알루미늄 시트의 두 끝은 각각 커패시터의 양극으로 도출되고 음극 알루미늄 시트의 두 끝도 음극으로 도출됩니다. 조정된 전원 공급 장치의 전류는 4단자 커패시터의 한 양극 끝에서 흐르고 커패시터를 통과한 다음 다른 양극 끝에서 부하로 흐릅니다. 부하에서 반환된 전류도 커패시터의 한 쪽 음극 끝에서 흐른 다음 다른 쪽 음극 끝에서 전원 공급 장치의 음극 끝으로 흐릅니다.
4단자 커패시터는 고주파 특성이 좋기 때문에 출력 전압의 리플 성분을 줄이고 스위치 스파이크 노이즈를 억제하는 데 매우 유리한 수단을 제공합니다.
고주파 알루미늄 전해 커패시터는 알루미늄 호일을 더 짧은 세그먼트로 나누고 여러 리드를 병렬로 연결하여 커패시턴스의 저항 성분을 줄이는 다중 코어 형태로도 제공됩니다. 동시에 저항률이 낮은 재료를 사용하고 나사를 리드 단자로 사용하여 커패시터의 큰 전류에 견딜 수 있는 능력을 향상시켰습니다.
비유도 커패시터라고도 알려진 적층형 커패시터는 일반적으로 원통형 코어를 갖고 있어 등가 직렬 인덕턴스가 더 커집니다. 적층형 커패시터의 구조는 책과 유사하지만 전류가 흐르면서 발생하는 자속의 방향이 반대이기 때문에 상쇄되어 인덕턴스의 값이 감소하고 고주파 특성이 좋아진다. . 이러한 유형의 커패시터는 일반적으로 고정이 용이하도록 정사각형 모양으로 만들어지며 기계 부피를 적절하게 줄일 수도 있습니다.
또한, 두 가지의 장점을 결합하고 더 나은 고주파 특성을 결합한 4단자 적층형 고주파 전해 콘덴서가 있습니다.
