Cum să preveniți ondularea sursei de alimentare cu comutare
Generarea de ondulare în sursa de alimentare comutată
Scopul nostru este de a reduce ondulația de ieșire la un nivel tolerabil, iar soluția fundamentală pentru atingerea acestui obiectiv este de a evita generarea de ondulație cât mai mult posibil. În primul rând, trebuie să clarificăm tipurile și cauzele ondulației în sursa de alimentare cu comutare.
După comutarea comutatorului, curentul din inductorul L fluctuează, de asemenea, în sus și în jos în cadrul valorii efective a curentului de ieșire. Deci, va exista și o ondulație la capătul de ieșire cu aceeași frecvență ca SWITCH, care este denumită în general ondulație. Este legat de capacitatea și ESR-ul condensatorului de ieșire. Frecvența acestei ondulații este aceeași cu cea a unei surse de alimentare comutatoare, variind de la zeci la sute de KHz.
În plus, SWITCH utilizează în general tranzistori bipolari sau MOSFET. Indiferent de care este folosit, va exista un timp de creștere și un timp de cădere atunci când este pornit și oprit. În acest moment, în circuit va apărea un zgomot cu aceeași frecvență sau multipli impari ai timpului de creștere și scădere a comutatorului, de obicei în intervalul de zeci de MHz. În momentul recuperării inverse, circuitul echivalent al diodei D este o conexiune în serie de rezistență, capacitate și inductanță, care poate provoca rezonanță și poate genera frecvențe de zgomot de câteva zeci de MHz. Aceste două tipuri de zgomot sunt denumite în general zgomot de înaltă frecvență, iar amplitudinea lor este de obicei mult mai mare decât ondulația.
Dacă este un convertor AC/DC, pe lângă cele două tipuri de ondulare (zgomot) menționate mai sus, există și zgomot AC, care este frecvența sursei de alimentare AC de intrare, în jur de 50-60Hz. Există, de asemenea, un tip de zgomot în mod comun, care este cauzat de capacitatea echivalentă generată de dispozitivele de alimentare ale multor surse de alimentare comutatoare care folosesc carcase ca radiatoare. Deoarece sunt implicat în cercetarea și dezvoltarea în domeniul electronicii auto, am mai puțină expunere la ultimele două tipuri de zgomot, așa că nu le iau în considerare momentan.
Măsurarea ondulației în sursa de alimentare comutată
Cerințe de bază: Folosiți cuplarea osciloscopului AC, limită de lățime de bandă de 20 MHz, deconectați firul de împământare al sondei
1. Cuplarea AC este procesul de eliminare a tensiunii DC suprapuse pentru a obține forma de undă corectă.
2. Deschiderea limitei lățimii de bandă de 20 MHz este pentru a preveni interferențele cauzate de zgomotul de înaltă frecvență și pentru a preveni erorile de măsurare. Datorită amplitudinii mari a componentelor de înaltă frecvență, acestea ar trebui îndepărtate în timpul măsurării.
3. Deconectați clema de împământare a sondei osciloscopului și măsurați cu un inel de împământare pentru a reduce interferența. Multe piese nu au inele de împământare și, dacă eroarea este acceptabilă, acestea pot fi măsurate direct folosind clema de împământare a sondei. Dar acest factor ar trebui luat în considerare atunci când se determină dacă este calificat.
Un alt punct este să utilizați un terminal de 50 Ω. Conform informațiilor de pe osciloscopul Yokogawa, modulul de 50 Ω măsoară componenta AC după îndepărtarea componentei DC. Cu toate acestea, puține osciloscoape sunt echipate cu astfel de sonde specializate. În cele mai multe cazuri, pentru măsurare sunt utilizate sonde standard de la 100K Ω la 10M Ω, iar impactul este în prezent neclar.
Cele de mai sus sunt precauțiile de bază atunci când se măsoară ondulația comutatorului. Dacă sonda osciloscopului nu contactează direct punctul de ieșire, aceasta trebuie măsurată folosind cabluri cu perechi răsucite sau cabluri coaxiale de 50 Ω.
Când se măsoară zgomotul de înaltă frecvență, întreaga bandă de trecere a unui osciloscop este în general în intervalul de la câteva sute de megaherți la GHz. Altele sunt la fel ca mai sus. Diferitele companii pot avea diferite metode de testare. În cele din urmă, este important să aveți o înțelegere clară a propriilor rezultate ale testelor** Pentru a obține recunoașterea clienților.
