כיצד בוחרים נכון את קבל המסנן בעת תכנון ספק כוח מיתוג?
קבל המסנן ממלא תפקיד חשוב מאוד באספקת הכוח המיתוג. כיצד לבחור נכון את קבל המסנן, במיוחד בחירת קבל מסנן המוצא היא בעיה שכל מהנדס וטכנאי מודאג ממנה מאוד. אנו יכולים לראות קבלים שונים במעגל מסנן ההספק, 100uF, 10uF, 100nF, 10nF עם ערכי קיבול שונים, אז כיצד נקבעים פרמטרים אלו? אל תגיד לי שהעתקתי את הדיאגרמה הסכמטית של מישהו אחר, הא, הא.
עבור קבלים אלקטרוליטיים נפוצים המשמשים במעגלי תדר הספק של 50Hz, תדר המתח הפועם הוא 100Hz בלבד, וזמן הטעינה והפריקה הוא בסדר גודל של אלפיות שניות. על מנת לקבל מקדם פעימה קטן יותר, הקיבול הנדרש הוא גבוה כמו מאות אלפי μF. לכן, המטרה של קבלים אלקטרוליטיים רגילים מאלומיניום בתדר נמוך היא להגדיל את הקיבול. הפרמטרים העיקריים של יתרונות וחסרונות. עם זאת, לקבל האלקטרוליטי של מסנן המוצא באספקת הכוח המיתוג יש תדר מתח גל שן-מסור גבוה כמו עשרות קילו-הרץ, או אפילו עשרות מגה-הרץ. בשלב זה, הקיבול אינו המדד העיקרי. התקן למדידת איכות קבלים אלקטרוליטיים מאלומיניום בתדר גבוה הוא מאפייני "עכבה- "תדר", נדרש להיות בעל עכבה שווה ערך נמוכה יותר בתוך תדר הפעולה של ספק הכוח המיתוג, ובמקביל בעל סינון טוב. השפעה על קוצים בתדר גבוה שנוצר כאשר התקן המוליך למחצה פועל.
קבלים אלקטרוליטיים רגילים בתדר נמוך מתחילים להראות אינדוקטיביות בסביבות 10kHz, אשר אינה יכולה לעמוד בדרישות של מיתוג ספקי כוח. הקבל האלקטרוליטי מאלומיניום בתדר גבוה המוקדש לספק הכוח המיתוג כולל ארבעה מסופים. שני הקצוות של יריעת האלומיניום החיובית נמשכים בהתאמה כאלקטרודה החיובית של הקבל, ושני הקצוות של יריעת האלומיניום השלילית נמשכים בהתאמה גם כאלקטרודה השלילית. הזרם זורם פנימה ממסוף חיובי אחד של קבל ארבעת הטרמינלים, עובר דרך החלק הפנימי של הקבל, ואז זורם מהמסוף החיובי השני לעומס; הזרם החוזר מהעומס זורם גם ממסוף שלילי אחד של הקבל, ולאחר מכן זורם מהמסוף השלילי השני למסוף השלילי של ספק הכוח.
מכיוון שלקבל ארבעת הטרמינלים יש מאפיינים טובים של תדר גבוה, הוא מספק אמצעי נוח במיוחד להפחתת הרכיב הפועם של המתח ודיכוי רעש ספייק המיתוג. קבלים אלקטרוליטיים מאלומיניום בתדר גבוה הם גם בעלי צורה מרובה ליבות, כלומר, רדיד האלומיניום מחולק למספר מקטעים קצרים יותר, ומובילים מרובים מחוברים במקביל כדי להפחית את רכיב העכבה בתגובת הקיבול. והשימוש בחומרים בעלי התנגדות נמוכה כמסופי עופרת החוצה משפר את יכולתו של הקבל לעמוד בזרמים גדולים.
כדי שמעגלים דיגיטליים יפעלו ביציבות ובאמינות, ספק הכוח חייב להיות "נקי", ומילוי האנרגיה חייב להיות בזמן, כלומר, הסינון והניתוק חייבים להיות טובים. מה זה ניתוק מסנן, במילים פשוטות, זה לאגור אנרגיה כשהשבב לא צריך זרם, ואני יכול לחדש אנרגיה בזמן כשאתה צריך זרם. אל תגיד לי שהאחריות הזו אינה של DCDC ו-LDO? כן, בתדרים נמוכים הם יכולים להתמודד עם זה, אבל מערכות דיגיטליות במהירות גבוהה הן שונות.
