Hvernig ætti síuþéttinn að vera rétt valinn í því ferli að byggja upp skiptiaflgjafa?
Síuþéttirinn gegnir mjög mikilvægu hlutverki í skiptiaflgjafanum. Hvernig á að velja síuþétta rétt, sérstaklega val á úttakssíuþétti er vandamál sem sérhver verkfræðingur og tæknimaður hefur miklar áhyggjur af. Við getum séð ýmsa þétta á aflsíurásinni, 100uF, 10uF, 100nF, 10nF með mismunandi rýmdum, svo hvernig eru þessar breytur ákvarðaðar? Ekki segja mér að ég hafi afritað skýringarmynd einhvers annars, ha, ha.
Fyrir algenga rafgreiningarþétta sem notaðir eru í 50Hz afltíðnirásum er púlsspennutíðnin aðeins 100Hz og hleðslu- og afhleðslutíminn er á bilinu millisekúndur. Til þess að fá minni púlsstuðul er nauðsynleg rýmd eins hátt og hundruð þúsunda μF. Þess vegna er markmið venjulegra lágtíðni rafgreiningarþétta úr áli að auka rýmdina. Helstu breytur kostir og gallar. Hins vegar hefur úttakssíu rafgreiningarþéttinn í rofaaflgjafanum sagtannbylgjuspennutíðni allt að tugum kHz, eða jafnvel tugum MHz. Á þessum tíma er rýmd ekki aðalvísirinn. Staðallinn til að mæla gæði hátíðni rafgreiningarþétta úr áli er "viðnám- "tíðni" eiginleikar, það þarf að hafa lægra jafngildi viðnám innan rekstrartíðni rofaaflgjafans og hafa á sama tíma góða síun áhrif á hátíðni toppa sem myndast þegar hálfleiðarabúnaðurinn er að virka.
Venjulegir lágtíðni rafgreiningarþéttar byrja að sýna inductivity við um 10kHz, sem getur ekki uppfyllt kröfurnar um að skipta um aflgjafa. Hátíðni rafgreiningarþétti úr áli sem er tileinkaður rofi aflgjafa er með fjórum skautum. Tveir endar jákvæðu álplötunnar eru dregnir út sem jákvæða rafskaut þéttisins og tveir endar neikvæðu álplötunnar eru einnig dregnir út sem neikvæða rafskautið. Straumurinn streymir inn frá einni jákvæðu klemmunni á fjögurra skauta þéttinum, fer í gegnum þéttann að innan og rennur síðan frá hinni jákvæðu klemmunni til hleðslunnar; straumurinn sem kemur til baka frá álaginu rennur líka inn frá einni neikvæðu klemmu þéttisins og rennur síðan frá hinni neikvæðu klemmunni yfir á neikvæða klemmu aflgjafans.
Þar sem fjögurra skauta þéttirinn hefur góða hátíðnieiginleika, veitir hann afar hagstæðan aðferð til að draga úr púlsþáttum spennunnar og bæla niður rofann. Hátíðni rafgreiningarþéttar úr áli hafa einnig fjölkjarna form, það er að segja að álpappírnum er skipt í nokkra styttri hluta og margar leiðslur eru tengdar samhliða til að draga úr viðnámshlutanum í rafrýmd viðbrögðum. Og notkun efna með lágt viðnám sem úttakstengla bætir getu þéttisins til að standast stóra strauma.
Til að stafrænar hringrásir virki stöðugt og áreiðanlega verður aflgjafinn að vera "hreinn" og orkuuppfylling verður að vera tímanlega, það er að sía og aftengja þarf að vera góð. Hvað er síun og aftenging, einfaldlega sagt, það er að geyma 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 DCDC og LDO? Já, á lágri tíðni geta þeir séð um það, 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 aflpinna hvers flíss til að aftengja, o.s.frv. Af hverju sé ég að þéttinn við hliðina á rafmagnspinnanum á sumum borðflísum er 0.1uF eða 0.01uF Já, hvað er málið? Til að skilja þennan sannleika verðum við að skilja raunveruleg einkenni þétta. Tilvalinn þétti er bara hleðslugeymsla, þ.e. C. Hins vegar er raunverulegur framleiddur þétti ekki svo einfaldur. Við greiningu á heilleika aflgjafans er algengt notaða þéttalíkanið sýnt á myndinni hér að neðan.
Á myndinni er ESR raðjafngildisviðnám þéttans, ESL er raðjafngildi spennu þéttisins og C er raunverulegur kjörþétti. ESR og ESL eru ákvörðuð af framleiðsluferlinu og efnum þéttans 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 Zc=1/ωC þéttans, inductive viðnám Zl=ωL sprautunnar, (ω=2πf), og flókið viðnám raunverulegs þétti er Z=ESR plús jωL-1/jωC=ESR plús j2πf L-1/j2πf c. Það má sjá að þegar tíðnin er mjög lág gegnir rýmdinni hlutverki og þegar tíðnin er há upp að vissu marki er ekki hægt að hunsa hlutverk inductance og þegar tíðnin er hærri mun inductancen gegna a. aðalhlutverk. Þéttir missa síunaráhrif sín. Svo mundu að þegar tíðnin er há er þétturinn ekki bara þéttur.
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, og því minni sem pakkinn er, því minni er ESL.
Af síuferil þéttans hér að ofan getum við líka séð að það er ekki flatt, það er eins og 'V', það er að segja, það hefur tíðnivalseiginleika, og við vonum að það sé eins flatt og mögulegt er ( síun á forstigi borðs), og stundum vilt þú að hún sé eins skörp og mögulegt er (sía eða hakk). Það sem hefur áhrif á þennan eiginleika er gæðastuðull Q þéttisins, Q=1/ωCESR, því stærri ESR, því minni Q, og því flatari ferillinn. Þvert á móti, því minni sem ESR er, því stærri er Q og því skarpari ferillinn. Venjulega hafa tantalþéttar og ál rafgreiningar tiltölulega lítið ESL, en ESR er stórt, þannig að tantal þéttar og ál rafgreiningar hafa breitt áhrifaríkt tíðnisvið, sem er mjög hentugur fyrir framhliðarborðssíuna. Það er að segja, tantalþéttir með stórum getu er oft notaður til að sía á inntaksstigi DCDC eða LDO. Og settu nokkra 10uF og 0.1uF þétta nálægt flísinni til að aftengja, keramikþéttar hafa mjög lágt ESR.
