Com evitar la variació de la font d'alimentació
Generació de Ripple en la font d'alimentació commutada
El nostre objectiu és reduir la ondulació de sortida a un nivell tolerable, i la solució fonamental per aconseguir aquest objectiu és evitar la generació d'ondulació tant com sigui possible. En primer lloc, hem d'aclarir els tipus i les causes de la ondulació a la font d'alimentació de commutació.
Després de l'interruptor de SWITCH, el corrent de l'inductor L també fluctua cap amunt i cap avall dins del valor efectiu del corrent de sortida. Així doncs, també hi haurà una ondulació a l'extrem de sortida amb la mateixa freqüència que SWITCH, que generalment es coneix com a ondulació. Està relacionat amb la capacitat i l'ESR del condensador de sortida. La freqüència d'aquesta ondulació és la mateixa que la d'una font d'alimentació commutada, que oscil·la entre desenes i centenars de KHz.
A més, SWITCH utilitza generalment transistors bipolars o MOSFET. Independentment de quin s'utilitzi, hi haurà un temps de pujada i un temps de caiguda quan s'encengui i s'apagui. En aquest punt, apareixerà al circuit un soroll amb la mateixa freqüència o múltiples imparells del temps de pujada i baixada del SWITCH, normalment en el rang de desenes de MHz. En el moment de la recuperació inversa, el circuit equivalent del díode D és una connexió en sèrie de resistència, capacitat i inductància, que pot provocar ressonància i generar freqüències de soroll de diverses desenes de MHz. Aquests dos tipus de soroll s'anomenen generalment soroll d'alta freqüència, i la seva amplitud sol ser molt més gran que la ondulació.
Si es tracta d'un convertidor AC/DC, a més dels dos tipus de ondulació (soroll) esmentats anteriorment, també hi ha soroll de CA, que és la freqüència de la font d'alimentació de CA d'entrada, al voltant de 50-60Hz. També hi ha un tipus de soroll de mode comú, que és causat per la capacitat equivalent generada pels dispositius d'alimentació de moltes fonts d'alimentació de commutació que utilitzen tancaments com a dissipadors de calor. Com que em dedico a la investigació i desenvolupament d'electrònica d'automòbils, tinc menys exposició als dos últims tipus de soroll, de manera que no els estic tenint en compte de moment.
Mesura de la ondulació en la font d'alimentació de commutació
Requisits bàsics: utilitzeu l'acoblament de CA de l'oscil·loscopi, límit d'amplada de banda de 20 MHz, desconnecteu el cable de terra de la sonda
1. L'acoblament de CA és el procés d'eliminació de la tensió de CC superposada per obtenir la forma d'ona correcta.
2. L'obertura del límit d'ample de banda de 20 MHz és per evitar interferències de sorolls d'alta freqüència i per evitar errors de mesura. A causa de la gran amplitud dels components d'alta freqüència, s'han d'eliminar durant la mesura.
3. Desendolleu el clip de connexió a terra de la sonda de l'oscil·loscopi i mesura amb un anell de connexió a terra per reduir les interferències. Moltes peces no tenen anells de connexió a terra i, si l'error és acceptable, es poden mesurar directament mitjançant la pinça de connexió a terra de la sonda. Però aquest factor s'ha de tenir en compte a l'hora de determinar si està qualificat.
Un altre punt és utilitzar un terminal de 50 Ω. Segons la informació de l'oscil·loscopi Yokogawa, el mòdul de 50 Ω mesura el component AC després d'eliminar el component DC. Tanmateix, pocs oscil·loscopis estan equipats amb aquestes sondes especialitzades. En la majoria dels casos, s'utilitzen sondes estàndard que van des de 100K Ω fins a 10M Ω per a la mesura, i l'impacte actualment no està clar.
Les anteriors són les precaucions bàsiques a l'hora de mesurar la ondulació de l'interruptor. Si la sonda de l'oscil·loscopi no contacta directament amb el punt de sortida, s'ha de mesurar amb cables de parell trenat o cables coaxials de 50 Ω.
Quan es mesura el soroll d'alta freqüència, la banda de pas completa d'un oscil·loscopi es troba generalment en el rang de diversos centenars de megahertzs a GHz. Altres són els mateixos que els anteriors. Diferents empreses poden tenir diferents mètodes de prova. En última instància, és important tenir una comprensió clara dels propis resultats de les proves** Per obtenir el reconeixement del client.
