Síuþéttar gegna mjög mikilvægu hlutverki við að skipta um aflgjafa. Hvernig á að velja síuþétta rétt, sérstaklega val á úttakssíuþéttum, er vandamál sem sérhver verkfræðingur og tæknimaður hefur miklar áhyggjur af. Við getum séð margs konar þétta í aflsíurásinni, 100uF, 10uF, 100nF, 10nF mismunandi rýmdgildi, svo hvernig eru þessar breytur ákvarðaðar? Ekki segja mér að ég hafi afritað skýringarmynd annarra, ha.
Algengi rafgreiningarþéttirinn sem notaður er í 50Hz afltíðnirásinni hefur aðeins 100Hz púlsspennutíðni og hleðslu- og afhleðslutíminn er af stærðargráðunni millisekúndur. Til að fá minni púlsstuðul er nauðsynleg rýmd eins hátt og hundruð þúsunda μF, þannig að markmið venjulegra lágtíðni rafgreiningarþétta úr áli er að auka rýmdina. Helstu breytur kostir og gallar. Rafgreiningarþéttir úttakssíu í rofaaflgjafanum hefur sagtannbylgjuspennutíðni allt að tugum kHz eða jafnvel tugum MHz. Á þessum tíma er rýmd ekki aðalvísir þess. Staðallinn til að mæla gæði hátíðni rafgreiningarþétta úr áli er „viðnám-tíðni“ eiginleiki, krefst lægri jafngildisviðnáms innan rekstrartíðni rofaaflgjafans og hefur á sama tíma góð síunaráhrif á há- tíðni toppmerki sem myndast þegar hálfleiðarabúnaðurinn er að virka.
Venjulegir lágtíðni rafgreiningarþéttar byrja að sýna inductance um 10kHz, sem getur ekki uppfyllt kröfur um að skipta um aflgjafa. Hátíðni rafgreiningarþéttar úr áli sem eru tileinkaðir til að skipta um aflgjafa eru með fjórum skautum. Straumurinn rennur frá einum jákvæðum enda fjögurra enda þéttisins, fer í gegnum þéttann að innan og rennur síðan frá hinum jákvæða endanum til álagsins; straumurinn sem kemur til baka frá álaginu rennur líka frá einum neikvæðum enda þéttisins og rennur síðan frá hinum neikvæða enda aflgjafans.
Þar sem fjögurra skauta þéttirinn hefur góða hátíðnieiginleika, býður hann upp á afar hagstæðan aðferð til að draga úr púlsþáttum spennunnar og bæla niður skiptahávaða. Hátíðni rafgreiningarþéttar úr áli eru einnig með fjölkjarna form, það er að segja að álpappírnum er skipt í nokkra styttri hluta og margar útrennslisplötur eru tengdar samhliða til að draga úr viðnámshlutanum í rafrýmd viðbrögðum. Og efnið með lágt viðnám er notað sem úttaksstöð, sem bætir getu þéttans til að standast stóra strauma.
Stafræna hringrásin verður að ganga stöðugt og áreiðanlega, aflgjafinn verður að vera "hreinn" og orkugjafinn verður að vera tímabær, það er að síun og aftenging verður að vera góð. Hvað er síuaftenging, einfaldlega sagt, það geymir orku þegar flísinn þarf ekki straum og ég get endurnýjað orku í tíma þegar þú þarft straum. Ekki segja mér að þessi ábyrgð sé ekki á ábyrgð DCDC og LDO? Já, þeir geta séð um það á lágri tíðni, en háhraða stafræn kerfi eru öðruvísi.
Við skulum kíkja á þéttann fyrst. Hlutverk þéttans er einfaldlega að geyma hleðsluna. Við vitum öll að þéttasíun ætti að bæta við aflgjafann og {{0}}}.1uF þétti ætti að vera settur á aflgjafapinna hvers flíss til að aftengja, o.s.frv. Af hverju sé ég að þétti við hlið aflgjafapinna á sumum borðflísum er 0.1uF eða 0.01uF Já, skiptir það máli? Til að skilja þetta er nauðsynlegt að skilja raunveruleg einkenni þétta. Tilvalinn þétti er bara hleðslugeymsla, C. Hins vegar er raunverulegur framleiddur þétti ekki svo einfaldur. Við greiningu á aflheilleika notum við venjulega þéttalíkanið.
Hvernig á að velja síuþétta rétt í hönnun skipta aflgjafa?
ESR er röð sambærileg viðnám þéttans, ESL er röð sambærileg inductance þéttans og C er raunverulegur hugsjónaþétti. ESR og ESL eru ákvörðuð af framleiðsluferli og efni þéttisins og er ekki hægt að útrýma þeim. Hvaða áhrif hafa þessir tveir hlutir á hringrásina? ESR hefur áhrif á gára aflgjafans og ESL hefur áhrif á síutíðni eiginleika þéttans.
Við vitum að rafrýmd viðnám þéttans Zc=1/ωC, inductive viðnám spólans Zl=ωL, (ω=2πf), flókið viðnám raunverulegs þéttans er Z=ESR plús jωL-1/jωC=ESR plús j2πf L-1/j2πf C. Það má sjá að þegar tíðnin er mjög lág spilar rýmið a. hlutverki, og þegar tíðnin nær ákveðnu stigi er ekki hægt að hunsa hlutverk inductance, og þegar tíðnin er há, gegnir inductance leiðandi hlutverki. Þéttar missa síunaráhrif sín. Svo mundu að þéttar eru ekki bara þéttar á háum tíðnum.
Eins og getið er hér að ofan, er jafngild röð inductance þéttans ákvörðuð af framleiðsluferli og efni þéttans. ESL raunverulegs flískeramikþétta er á bilinu frá nokkrum tíundu af nH til nokkurra nH. Því minni sem pakkinn er, því minni er ESL.
Á síuferil þéttans getum við líka séð að hann er ekki flatur, hann er eins og 'V', sem þýðir að hann hefur tíðnivalseiginleika. Stundum vilt þú að það sé eins skarpt og mögulegt er (síuað eða hak). Það sem hefur áhrif á þennan eiginleika er gæðastuðull Q þéttans, Q{{0}}/ωCESR. Því stærri sem ESR er, því minni er Q og því flatari ferillinn. Þvert á móti, því minni sem ESR er, því stærri er Q og því skarpari ferillinn. Almennt hafa tantalþéttar og ál rafgreining tiltölulega lítið ESL og stórt ESR, þannig að tantal þéttar og ál rafgreining hafa breitt áhrifaríkt tíðnisvið, sem er mjög hentugur fyrir síun á forstigi borðstigs. Það er að segja að inntaksstig DCDC eða LDO er oft síað með tantalþétti með stærri getu. Og settu nokkra 10uF og 0.1uF þétta nálægt flísinni til að aftengja, keramikþéttar hafa mjög lágt ESR.
