¿Por qué el condensador toma la corriente de alta frecuencia en la salida de un convertidor dc-dc?

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Supongamos que delta IL = 3A

si la frecuencia de conmutación es de 10 kHz, la reactancia capacitiva será Xc = 0.0397 ohm, tiene sentido suponer que la ondulación de la corriente irá al capacitor, ya que tiene una impedancia mucho menor.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Pero si cambiamos el valor del condensador de 400uF a 400nF ahora Xc = 39.78.

Para el 5ohmresistor que estará alrededor de 2.6A, lo que significa un cambio instantáneo de voltaje de 13.3V.

En ese caso, ¿sería más exacto decir que el capacitor tiene una capacidad demasiado baja para almacenar la energía o una impedancia demasiado alta en esa frecuencia?

¿O esos números son simplemente incorrectos?

    

1 respuesta

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1) Idealmente, C1 tiene el mayor valor posible pero tiene una calificación de ESR muy baja. Esto puede ser de 220uF a 4700uF. Si el espacio es un problema, es más fácil instalar varios capacitores en paralelo (generalmente altos con un diámetro pequeño) para lograr los mismos objetivos.

2) Si observa una placa base de PC, puede ver 10 o 20 Pequeños condensadores uno al lado del otro. Estos a menudo son filtros para alimentaciones de energía de 3,3 voltios o 1,35 voltios y una potencia nominal de 560uF 4 voltios cada una. Un capacitor gigante habría ocupado demasiado espacio en 3D y tendría características de ESR deficientes.

3) Al final, el ingeniero de diseño se compromete con el espacio disponible en comparación con la cantidad mínima de valor que C1 debe tener, incluido el bajo Valores ESR. En los convertidores de CA-CC compactos C1, tal vez varios capacitores de ESR bajo compacto en paralelo para lograr el objetivo de ondulación muy baja en las salidas de CC.

4) C1 y L1 deben trabajar juntos para proporcionar una ondulación de CA muy baja, < em> así que ciertos valores de las 2 partes que podrían resonar con la frecuencia de rizado deben evitarse . Esto se hace con las tablas de rendimiento existentes, mediante ecuaciones de LC básicas y pruebas de productos antes de encontrar el mejor "compromiso".

5) Un filtro "malo" sería uno que solo se aproxima al ancho y / o tasa de los pulsos, por lo tanto, tendería a resonar y causaría distorsión del pulso y una carga excesiva de la fuente de alimentación mosfet.

6) Uno podría llamar a un buen filtro la conformación de pulso 'extrema' a medida que la forma de onda se aplana hasta una Voltaje de CC casi puro, pero no más, ya que solo agrega costo al producto.

7) Luego, el suministro puede ir a la siguiente etapa, que es la prueba de carga, pero es para probar el servo-lazo y Corrientes mín. / máx. y estabilidad de voltaje, prueba de vibración, choque térmico, etc.

Los siguientes artículos pueden ayudar a comprender las frecuencias de resonancia:

WWW.Wikipedia.org/wiki/LC_circuit

WWW.Wikipedia .org / wiki / Pulse_shaping

    
respondido por el Sparky256

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