Măsuri pentru reducerea ondulației și a tensiunii de zgomot în comutarea surselor de alimentare
În comparație cu sursele de alimentare liniare, sursele de alimentare în comutație (inclusiv convertoare AC/DC, convertoare DC/DC, module AC/DC și module DC/DC) au cel mai proeminent avantaj al eficienței mari de conversie, care poate ajunge în general la 8{{7 }} la sută la 85 la sută și până la 90 la sută la 97 la sută; În al doilea rând, sursa de alimentare în comutație folosește transformatoare de înaltă frecvență în loc de transformatoare voluminoase de frecvență de putere, ceea ce nu numai că reduce greutatea, ci și volumul, rezultând o gamă din ce în ce mai largă de aplicații. Cu toate acestea, dezavantajul sursei de comutare este că tranzistorul său comutator funcționează într-o stare de comutare de înaltă frecvență, iar ondulația de ieșire și tensiunea de zgomot sunt relativ mari, de obicei în jur de 1% din tensiunea de ieșire (valoarea scăzută este de aproximativ 0,5% din tensiune de ieșire). Cel mai bun produs are, de asemenea, o tensiune de ondulare și zgomot de zeci de mV; Tubul de reglare al sursei de alimentare liniare funcționează în stare liniară, fără tensiune de ondulare, iar tensiunea de zgomot de ieșire este, de asemenea, mică, cu unitatea de μ V.
Acest articol prezintă pe scurt cauzele și metodele de măsurare ale ondulației și zgomotului generate de comutarea surselor de alimentare, dispozitive de măsurare, standarde de măsurare și măsuri pentru reducerea ondulației și zgomotului.
1, Motive pentru generarea de ondulații și zgomot:
Ieșirea sursei de comutare nu este pură tensiune DC, dar există câteva componente AC în interior, care sunt cauzate de ondulații și zgomot. Ripple este fluctuația tensiunii DC de ieșire, care este legată de acțiunea de comutare a sursei de comutare. În fiecare 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, rezultând fluctuații ale tensiunii de ieșire, cu o frecvență similară cu frecvența comutatorului. Tensiunea de ondulare este valoarea de vârf la vârf dintre vârfurile și văile ondulației, iar dimensiunea acesteia este legată de capacitatea și calitatea condensatorilor de intrare și de ieșire ai sursei de alimentare cu comutație.
Există două motive pentru generarea de zgomot: unul este generat de sursa de alimentare în comutație în sine; Un alt tip este interferența de la câmpurile electromagnetice externe (EMI), care pot intra în sursa de comutare prin radiație sau pot intra prin liniile electrice. Zgomotul generat de sursa de alimentare în comutație în sine este un tren de impulsuri de înaltă frecvență cauzat de impulsuri ascuțite generate în momentul conducerii și întreruperii comutatorului, cunoscut și sub numele de 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 cu comutare, de starea parazită a circuitului și de proiectarea PCB-ului.
2, Măsuri pentru reducerea ondulației și a tensiunii de zgomot:
În plus față de zgomotul de comutare, intrarea sursei de alimentare de comutație în convertorul AC/DC suferă o redresare cu undă completă și o filtrare a condensatorului, iar forma de undă curentă este în impuls, așa cum se arată în Figura 17 (Figura a prezintă circuitul de rectificare și filtrare a undei complete și b arată formele de undă de tensiune și curent). Există armonici de ordin superior în forma de undă curentă, care vor crește producția de zgomot. O sursă de alimentare comutată bună (convertor AC/DC) a adăugat un circuit de corecție a factorului de putere (PFC) în circuit, făcând ca curentul de ieșire să fie aproximativ sinusoid, reducând armonicile de ordin înalt și crescând factorul de putere la aproximativ {{3} }.95, reducerea poluării rețelei electrice.
