Có bất kỳ nhược điểm để sử dụng một tụ điện làm mịn lớn hơn cần thiết?

Tôi làm việc với các bộ điều chỉnh điện áp DC công suất thấp. Tôi đã biết về công thức tính kích thước của tụ điện làm mịn. Đây có thể là một quá trình lặp lại để kiểm tra một kích thước với một phạm vi và sau đó sử dụng kích thước lớn hơn hoặc thêm nhiều hơn cho đến khi phạm vi cho thấy mức độ gợn và tiếng ồn chấp nhận được (rất thấp).

Bên cạnh chi phí của các tụ điện, có bất kỳ sự đánh đổi nào để làm tròn (rất nhiều) và chỉ sử dụng một tụ điện rất lớn thay vì cố gắng hiệu chỉnh kích thước cho "vừa đủ" nhưng không nhiều hơn thế?

Theo như mũ, có hai yêu cầu cạnh tranh: dài hạn (gợn) và tức thời (tăng đột biến). Một chất điện phân lớn có thể cung cấp cho bạn cái trước nhưng không phải cái sau. Nói chung, bạn song song điện phân lớn của bạn với 0,1uF nhỏ hơn có khả năng cung cấp sự tăng đột biến tức thời đó trong khi điện phân phát quang thành hành động. Hoặc 0,1uF có thể dành cho việc tách rời cục bộ để ổn định bộ điều chỉnh đó. Nếu tụ điện được chỉ định thực sự là 0,1uF hoặc nhỏ hơn, thì ý định của tụ điện là cung cấp một lượng nhỏ điện tích rất nhanh. Không thay thế điều này bằng chất điện phân lớn hơn - đó chắc chắn là trường hợp lớn hơn thì không tốt hơn.

Đi qua đó, bạn sẽ phải cho chúng tôi biết bạn đang xử lý loại cơ quan quản lý nào. Nếu nó chỉ là một bộ điều chỉnh tuyến tính cơ bản thì nó không thực sự quan trọng. Nếu bạn có một bộ điều chỉnh chuyển đổi mặc dù, tụ điện sẽ ảnh hưởng đến tần số cộng hưởng của bộ chuyển đổi, vì vậy hãy rất cẩn thận ở đó.

Một tụ điện làm mịn lớn hơn tối thiểu trên đầu ra của máy biến áp và bộ chỉnh lưu sẽ cho bạn độ gợn thấp hơn, đây là một điểm cộng. Tuy nhiên, đó là một điểm cộng nhỏ, vì thậm chí tăng gấp đôi kích thước của tụ điện sẽ chỉ (khoảng) một nửa gợn sóng. Bất cứ điều gì ở hạ lưu của một tụ điện lớn sẽ cần phải có Tỷ lệ loại bỏ nguồn cung cấp năng lượng (PSRR) đáng kể để đối phó với gợn sóng. Có nhiều cách rẻ hơn để cải thiện điều này với hệ số gấp đôi so với gấp đôi kích thước của Tụ lọc lớn (BFC).

Nhược điểm của BFC lớn hơn là nó sẽ rút các xung dòng lớn hơn, ngắn hơn từ biến áp đầu vào và bộ chỉnh lưu.

Điều này có thể gây ra một số vấn đề, mặc dù hầu hết là nhỏ hoặc có thể được giảm nhẹ.

a) Tạo ra nhiễu điện từ cao hơn, do các xung dòng lớn hơn và dòng điện cao hơn bị tắt trong điốt.

b) Điốt và biến áp nóng hơn một chút, do dòng RMS lớn hơn.

c) Hệ số công suất đầu vào kém hơn.

Việc đánh hơi điện cảm ở đâu đó trong nguồn cung cấp (đầu vào AC, điện cảm rò rỉ máy biến áp, biến áp sau hoặc diode post) sẽ làm giảm cường độ và kéo dài độ dài của các xung chỉnh lưu, cải thiện tất cả các yếu tố trên.

Lưu ý: cách giải thích của tôi về bài OP là chúng ta đang nói về tụ điện trên đầu ra của bộ điều chỉnh điện áp, một số bài viết khác dường như cho rằng người hỏi đang nói về tụ điện trên bộ chỉnh lưu.

Nhược điểm chính của tụ điện lớn hơn là công tắc bật thời gian tăng và tắt thời gian rơi sẽ lớn hơn. Điều đó có nghĩa là căng thẳng hơn đối với bộ điều chỉnh trong quá trình khởi động và trong những trường hợp cực đoan thậm chí có thể gây ra sự tắt máy quá dòng của bộ điều chỉnh. Nó cũng có thể gây ra vấn đề cho các tải không xử lý rất kém điện áp.

Đã nói rằng tôi không nghĩ có bất kỳ điểm nào cố gắng để vi mô kích thước của các tụ điện như vậy. Trong hầu hết các trường hợp, cho phép mức chênh lệch cao (hệ số từ 2 trở lên) so với những gì bạn nghĩ bạn cần có thể không phải là vấn đề.

Từ Andy akas bình luận:

Nếu nguồn cung cấp bạn đang sử dụng có yêu cầu tụ điện đầu ra cụ thể , thì hãy chắc chắn rằng bạn tuân theo chúng. Đối với tất cả các loại bộ điều chỉnh được liên kết (LDO), thường chỉ có một điện dung tối thiểu. (tìm kiếm biểu dữ liệu cho ESR).

Nếu bạn đang sử dụng bộ điều chỉnh chế độ chuyển đổi, thì tụ điện đầu ra (trong bộ điều khiển chế độ hiện tại) sẽ xác định cực đầu ra và không . Trong các bộ biến đổi chế độ điện áp, nó tạo thành một mạch cộng hưởng với cuộn cảm đầu ra. Trong cả hai trường hợp, chúng tôi phải cung cấp bù vòng lặp và điều đó được xác định một phần bởi giá trị của (các) tụ điện đầu ra.

(Lưu ý: Tôi biết rằng việc sử dụng gốm trên đầu ra của thiết bị chế độ hiện tại đòi hỏi các kỹ thuật khác để cung cấp đầu ra bằng 0 vì tụ gốm không có tần số quá cao sẽ không hữu ích).

Những tụ điện này phải được lựa chọn cẩn thận ; thay đổi các giá trị này đòi hỏi phải đánh giá lại các thành phần bù vòng lặp, hoặc hoàn toàn không ổn định vòng lặp có thể xảy ra.

Đánh giá lại này cũng có thể làm giảm băng thông vòng lặp của nguồn cung cấp, làm giảm hiệu suất nhất thời.

Đây là một điểm khác: nhiều bộ chuyển đổi hiện đại được bảo vệ chống lại sự ngắn hoặc quá tải trong mạch đầu ra. Việc bảo vệ như vậy là bắt buộc đối với các PSU trong phòng thí nghiệm và là một tính năng hay cho tất cả các PSU có đầu nối, vì khả năng kết nối các tải khác nhau làm tăng nguy cơ quần short và quá tải.

Có một nắp lớn trên đầu ra làm giảm hiệu quả của việc bảo vệ như vậy, vì có nhiều năng lượng hơn để gây sát thương trước khi bảo vệ cắt điện.

Trên mặt lớn hơn là tốt hơn vì những lý do được ghi chép tốt ở nơi khác. Nếu nắp trở nên thực sự lớn sẽ có vấn đề với dòng điện vào. Trên một nguồn cung cấp nhỏ, máy biến áp nên giữ giá trị này ở mức hợp lý. Khi chỉnh điện vào nắp lọc dòng điện cực đại trong điốt có thể gấp nhiều lần dòng điện đầu ra DC trung bình. Điều này được ghi lại ở nơi khác. Sự cực đại này của dòng diode gây ra hệ số công suất kém và dòng điện THD kém. Nếu trở kháng nguồn của bạn thấp thì nắp lớn hơn sẽ tạo ra điều này tệ hơn. Nói chung, bạn có thể sử dụng nắp lớn hơn trên hệ thống dựa trên máy biến áp nhỏ mà không cần phải thêm bất kỳ bộ phận nào khác. Hệ thống lớn hơn có thể được thực hiện để hoạt động tốt bằng cách sử dụng lò phản ứng dòng trên AC hoặc cuộn cảm nhỏ trên DC.Nếu bạn đang đặt một nắp làm mịn rất lớn vào đầu ra của bộ chuyển đổi buck, có nguy cơ mất ổn định có thể cần một cuộn cảm nhỏ để giảm thiểu bằng cách tách nắp lớn.

Các tụ điện lớn hơn cũng có nhiều ký sinh hơn (ví dụ như điện trở và điện cảm nối tiếp.) Đây là những gì "làm chậm chúng" để nói.