Эквивалентная схема конденсатора в ИИП

June 10, 2010 by admin Комментировать »

Характеристику, изображенную на рис. 12.1, можно связать с низко доброт­ным резонансным контуром, образованным последовательным соединени­ем емкости, индуктивности и сопротивления. (См. также рис. 12.2.) По­скольку эти зависимости были построены на основании измерений, проведенных с электролитическим конденсатором, можно сделать вывод, что кроме емкости конденсатор содержит индуктивность и сопротивление. И по мере повышения частоты, в конце концов, начинает преобладать ин­дуктивное сопротивление фольги и соединительных проводов конденсато­ра. Поэтому последовательная цепь, изображенная на рис. 12.2, довольно точно отражает свойства электролитического конденсатора. Аналогично можно представить большинство других компонент; например, испыта­тельный генератор с индикатором в цепи сетки покажет, что небольшие ке­рамические конденсаторы с короткозамкнутыми выводами ведут себя как резонансные ZC-цепи, индуктивность которых определяется выводами кон­денсатора, а острота резонанса зависит от внутреннего сопротивления.

Эквивалентные последовательные R 1л L ответственны за следующие нежелательные эффекты в ИИП:

— Форма и величина пульсирующего напряжения отличаются от тех, которые были бы получены при идеальной емкости.

— Рассчитывать ИИП труднее, потому что пульсации на выходе этих источников являются одним из конструктивных параметров при оптими­зации частоты переключений, длительности рабочего цикла и катушки индуктивности.

— Фазовая и частотная характеристики, определяющие стабильность петли обратной связи, могут измениться так, что приведут к неустойчи­вости из-за «не конденсаторного» поведения фазы на высоких частотах.

— Хотя много сделано для улучшения стабилизации постоянного на­пряжения в источниках питания, обычно требуются стабилизированные источники, имеющие низкое полное сопротивление для переменного тока в широком диапазоне частот. Присутствие последовательно вклю­ченных эквивалентных L препятствует реализации этого требования.

Величину сопротивления R определить не просто, и оно может сильно изменяться в зависимости от качества конденсатора и со време­нем. Это затрудняет производство конденсаторов в соответствии с жест­ко заданными техническими условиями.

— Высокая стоимость, свойственная ИИП связана с использованием конденсаторов с очень низкими значениями Яи L.

— Последовательное эквивалентное сопротивление R изменяется с тем­пературой, что дополнительно усложняет расчет и использование ИИП.

clip_image002

Рис. 12.2 Эквивалентная схема электролитического конденсатора. С соответствующими значениями элементов эта цепь соответствует зависимостям, показанным на рис. 12.1. В этой эквивалентной схеме / L — эквивалентная последовательная индуктивность (ESL), а R -эквивалентное последовательное сопротивление (ESR).

Лучше всего применять специальные конденсаторы, разработанные для ИИП, и только у надежных продавцов. Для уменьшения величины Rh L используются различные технологические процессы; например, су­ществуют «пакетированные» конденсаторы, имеющие прямоугольную конфигурацию и четыре (а не два) вывода. Кроме того, имеются патен­тованные методы производства, которые никогда не раскрывались в из­даваемой изготовителями литературе. Конечно, изготовители ИИП пы­тались обходиться без дорогих специализированных конденсаторов и один широко применяемый метод состоит в параллельном включении нескольких конденсаторов небольшой емкости вместо одного большой емкости. Результаты, полученные при использовании этого метода, по­казаны на рис. 12.3.

clip_image004

Рис. 12.3. Результаты применения мер, понижающих ESR и ESL в выходных конденсаторах фильтра. (А) Кривая полного сопротивления алюминиевого электролитического конденсатора емкостью 1500 мкФ. (В) Улучшение, наблюдаемое при параллельном включении несколь­ких конденсаторов одинаковой емкости при полной емкости 1500 мкФ. (С) Результат использования четырехслойного «пакетирован­ного» конденсатора. (D) Обычный характер улучшения при приме­нении танталового конденсатора относительно малой емкости, вклю­ченного параллельно конденсатору 1500 мкФ. Для уменьшения ESL в мегагерцовом диапазоне, кроме того, используются тефлоновые или керамические конденсаторы.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты