Phân tích đặc tính của tụ điện trong thiết kế EMC của nguồn điện chuyển mạch
Nhiều nhà thiết kế điện tử nhận thức được vai trò của tụ lọc trong bộ nguồn, nhưng tụ lọc được sử dụng ở đầu ra của bộ nguồn chuyển mạch khác với tụ lọc được sử dụng trong mạch tần số nguồn. Các tụ điện điện phân thông thường được sử dụng để lọc trong các mạch tần số nguồn có tần số điện áp dao động chỉ 100 Hz và thời gian sạc và xả có độ lớn bằng mili giây. Để có được hệ số xung nhỏ hơn, cần có điện dung lên tới hàng trăm nghìn vi thể. Do đó, tụ điện điện phân nhôm thông thường thường được sử dụng để sản xuất tần số thấp, với mục tiêu chủ yếu là cải thiện điện dung. Điện dung, giá trị tiếp tuyến tổn hao và dòng điện rò của tụ điện là những thông số chính để phân biệt ưu điểm và nhược điểm của chúng.
Là một tụ điện điện phân được sử dụng để lọc đầu ra trong nguồn điện được điều chỉnh bằng công tắc, tần số điện áp sóng răng cưa trên nó có thể đạt tới hàng chục kilohertz, hoặc thậm chí hàng chục megahertz. Yêu cầu của nó khác với yêu cầu trong các ứng dụng tần số thấp và điện dung không phải là chỉ số chính. Chất lượng của nó được đo bằng các đặc tính tần số trở kháng, đòi hỏi nó phải có trở kháng thấp trong phạm vi tần số hoạt động của nguồn điện được điều chỉnh bằng công tắc. Đồng thời, đối với nguồn điện bên trong, do tiếng ồn cực đại do các thiết bị bán dẫn bắt đầu hoạt động tạo ra, có thể đạt tới hàng trăm kilohertz và cũng có tác dụng lọc tốt nên các tụ điện điện phân thông thường thường được sử dụng ở khoảng 10 kilohertz cho tần số thấp, và trở kháng của chúng bắt đầu xuất hiện cảm ứng, không thể đáp ứng yêu cầu sử dụng nguồn điện chuyển mạch.
Một tụ điện điện phân nhôm tần số cao được thiết kế đặc biệt để cung cấp điện được điều chỉnh bằng công tắc, có bốn cực. Hai đầu của tấm nhôm dương lần lượt được dẫn ra làm điện cực dương của tụ điện, và hai đầu của tấm nhôm âm cũng được dẫn ra làm điện cực âm. Dòng điện của nguồn điện điều chỉnh chạy từ một đầu dương của tụ điện bốn cực, đi qua tụ điện rồi chạy từ đầu dương kia đến tải; Dòng điện trở về từ tải cũng chạy từ một đầu âm của tụ điện rồi từ đầu âm kia đến đầu âm của nguồn điện.
Bởi vì tụ điện bốn cực có đặc tính tần số cao tốt nên nó cung cấp một phương tiện cực kỳ thuận lợi để giảm thành phần gợn sóng của điện áp đầu ra và triệt tiêu nhiễu đột biến của công tắc.
Tụ điện điện phân nhôm tần số cao còn có dạng nhiều lõi, chia lá nhôm thành các đoạn ngắn hơn và nối song song nhiều dây dẫn để giảm thành phần điện trở trong điện dung. Đồng thời, vật liệu có điện trở suất thấp được sử dụng và vít được sử dụng làm đầu cực dẫn để tăng cường khả năng chịu được dòng điện lớn của tụ điện.
Tụ điện xếp chồng lên nhau, còn được gọi là tụ điện không cảm ứng, thường có lõi hình trụ, dẫn đến độ tự cảm nối tiếp tương đương lớn hơn; Cấu trúc của tụ điện xếp chồng tương tự như cấu trúc của một cuốn sách nhưng bị triệt tiêu do hướng ngược lại của từ thông do dòng điện chạy qua nó tạo ra, do đó làm giảm giá trị độ tự cảm và có đặc tính tần số cao tốt hơn. . Loại tụ điện này thường được chế tạo thành hình vuông để dễ dàng cố định và cũng có thể giảm âm lượng máy một cách thích hợp.
Ngoài ra, còn có một tụ điện điện phân tần số cao xếp chồng lên nhau bốn cực kết hợp những ưu điểm của cả hai, với đặc tính tần số cao tốt hơn.
