Cauzele ondulației și zgomotului în comutarea surselor de alimentare
Ieșirea sursei de alimentare în comutație nu este o tensiune de curent continuu pură, ci conține unele componente de curent alternativ, care sunt cauzate de ondulație și zgomot. Ripple este fluctuația tensiunii DC de ieșire, care este legată de acțiunea de comutare a sursei de comutare. În timpul fiecărui proces de deschidere și închidere, energia electrică este „pompată” de la capătul de intrare la capătul de ieșire, formând un proces de încărcare și descărcare, care face ca tensiunea de ieșire să fluctueze cu aceeași frecvență ca și frecvența de comutare. Tensiunea de ondulare este valoarea vârf-la-vârf între vârf și minim al ondulației. Dimensiunea sa este legată de capacitatea și calitatea condensatorului de intrare și a condensatorului de ieșire al sursei de alimentare în comutație.
Există două cauze ale zgomotului, una este generată de sursa de alimentare în comutație în sine; celălalt este interferența câmpului electromagnetic extern (EMI), care poate intra în sursa de comutație prin radiație sau poate introduce sursa de comutație prin linia de alimentare.
Zgomotul generat de sursa de comutare este un tren de impulsuri de înaltă frecvență, care este cauzat de impulsurile ascuțite generate în momentul în care comutatorul este pornit și oprit. Se mai numește și zgomot de comutare. Frecvența trenului de impulsuri de zgomot este mult mai mare decât frecvența de comutare, iar tensiunea de zgomot este valoarea sa de la vârf la vârf. Amplitudinea tensiunii de zgomot este în mare măsură legată de topologia sursei de alimentare în comutație, de starea parazită a circuitului și de proiectarea PCB-ului.
Utilizați un osciloscop pentru a vedea ondulația și formele de undă de zgomot. Frecvența ondulației este aceeași cu frecvența tubului de comutare, în timp ce frecvența zgomotului este de două ori mai mare decât a tubului de comutare. Suma valorii de la vârf la vârf a tensiunii de ondulare și a valorii de la vârf la vârf a tensiunii de zgomot este tensiunea de ondulare și de zgomot, iar unitatea sa este mVp-p.
Metode de măsurare a ondulației și a zgomotului
Ripple și tensiunea de zgomot sunt unul dintre principalii parametri de performanță ai comutării surselor de alimentare, așa că modul de măsurare cu precizie a acestora este o problemă foarte importantă. Metoda actuală de măsurare a ondulației și a tensiunii de zgomot este utilizarea unui osciloscop cu bandă largă, care poate măsura cu precizie valorile ondulației și ale tensiunii de zgomot.
Deoarece există multe tipuri de surse de alimentare cu comutație (cu diferite topologii, frecvențe de operare, puteri de ieșire, cerințe tehnice diferite etc.), toți producătorii folosesc metode de măsurare a osciloscopului. Doar că aparatele de măsurare nu sunt exact aceleași. Prin urmare, fiecare producător are cerințe diferite pentru diferite surse de alimentare comutatoare. Toate măsurătorile au propriile lor standarde, și anume standarde corporative.
Diagrama bloc a unei configurații pentru măsurarea ondulației și a zgomotului cu un osciloscop. Constă din sursa de comutare testată, sarcină, osciloscop și conexiuni de măsurare. Unele dispozitive de măsurare au și inductori, condensatori, rezistențe și alte componente sudate pe ele.
