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Corrente di ondulazione e ESR: analisi di parametri importanti e sfide applicative dei condensatori

2024-07-12

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La corrente di ripple del condensatore elettrolitico e l'ESR (resistenza in serie equivalente) sono parametri importanti del condensatore, utilizzati per descrivere la capacità di risposta del condensatore e la perdita di energia ai segnali CA. La corrente di ripple del condensatore elettrolitico si riferisce alla corrente del segnale CA che il condensatore sopporta durante il funzionamento, mentre l'ESR è la resistenza interna equivalente del condensatore, che influenza la risposta in frequenza e le caratteristiche di perdita del condensatore.

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1-Problema di corrente di ondulazione del condensatore elettrolitico

Questo valore non può essere superato nelle applicazioni Generalmente, questo parametro si trova nei condensatori elettrolitici e corrisponde all'ESR.

La relazione tra la tensione di ondulazione misurata e il numero di condensatori

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2-Corrente di ondulazione

La relazione tra corrente di ondulazione e ESR è molto stretta. Allo stesso tempo, la corrente di ondulazione può causare l'autoriscaldamento del condensatore sull'ESR. Se il riscaldamento è intenso, ciò influirà anche sulla durata del condensatore.All'aumentare della frequenza, la VES diminuisce e la corrente di ondulazione scorre più facilmente, quindi le specifiche generalmente forniscono coefficienti di ondulazione nominale e di correzione della frequenza.

La corrente di ondulazione si riferisce alla corrente alternata che scorre in un condensatore, solitamente causata da cambiamenti nel segnale CA generato dall'alimentatore. Nei sistemi di alimentazione, in particolare negli alimentatori a commutazione o altri alimentatori con caratteristiche pulsate, i condensatori sono influenzati dalle correnti pulsanti o di ondulazione provenienti dall'alimentatore.

Nello specifico, la corrente di ripple è la componente CA che scorre attraverso il condensatore e la sua frequenza è solitamente correlata alla frequenza di commutazione dell'alimentatore o ad altra frequenza operativa del sistema. Questa corrente di ondulazione è causata dalle variazioni di tensione causate dall'operazione di commutazione dell'alimentatore e i condensatori vengono utilizzati per attenuare questa variazione di tensione.

Negli alimentatori, la presenza di corrente di ripple può avere un impatto sulla stabilità e sulle prestazioni del sistema. Pertanto, la selezione del condensatore appropriato e la comprensione della capacità di corrente di ripple del condensatore sono considerazioni importanti quando si progetta un sistema di alimentazione. In generale, i condensatori con specifiche adeguate possono ridurre efficacemente l'ondulazione nell'alimentazione e migliorare la stabilità e le prestazioni del sistema.

La corrente di ondulazione è la corrente CA che scorre nel condensatore. La corrente di ondulazione provoca il riscaldamento del condensatore. Una corrente di ondulazione eccessiva porterà a un aumento eccessivo della temperatura, facendo sì che la temperatura del nucleo del condensatore superi la temperatura massima consentita e si danneggi rapidamente, anche se il condensatore funziona vicino al nucleo massimo consentito temperatura, l’aspettativa di vita sarà notevolmente ridotta. La corrente di ripple massima consentita dipende dalla possibilità di soddisfare le specifiche di durata del carico del condensatore. Per i condensatori elettrolitici in alluminio che funzionano alla massima temperatura consentita del circuito stampato, il valore tipico dell'indice di durata del carico è compreso tra 8.000 e 10.000 ore, ovvero circa un anno. Per la maggior parte delle applicazioni, questo tempo è pertanto troppo breve funzionare alla temperatura massima consentita dello stampo. La temperatura deve essere selezionata e calcolata in base ai requisiti di durata dell'applicazione.

3-Problema di impedenza

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4-Specifiche dell'applicazione di declassamento della progettazione hardware:

Di seguito sono elencati alcuni parametri di declassamento comunemente utilizzati nel processo di applicazione dei condensatori elettrolitici, che possono essere utilizzati come riferimento durante la progettazione dei circuiti.

Tensione nominale: selezionare una tensione superiore a 1,25 volte la tensione massima del bus

Capacità di capacità: nelle condizioni operative nominali del sistema, la fluttuazione della tensione del bus non supera il ±5% e la capacità viene calcolata.

Corrente di ondulazione: Nelle condizioni operative nominali del sistema, la corrente di ondulazione non supera l'85% del valore nominale.

Temperatura di autoriscaldamento: generalmente richiesta non superiore a 5 ℃

Vita del condensatore: valutata in base ai requisiti di vita del sistema