Les causes de les ondulacions i el soroll en les fonts d'alimentació de commutació
La sortida de la font d'alimentació de commutació no és pura tensió de CC, però hi ha alguns components de CA a l'interior, que són causats per ondulacions i sorolls. La ondulació és la fluctuació de la tensió DC de sortida, que està relacionada amb l'acció de commutació de la font d'alimentació de commutació. En cada procés d'obertura i tancament, l'energia elèctrica es "bomba" des de l'extrem d'entrada fins a l'extrem de sortida, formant un procés de càrrega i descàrrega, donant lloc a fluctuacions en la tensió de sortida, amb una freqüència similar a la freqüència de l'interruptor. La tensió de ondulació és el valor de pic a pic entre els pics i les valls de la ondulació, i la seva mida està relacionada amb la capacitat i la qualitat dels condensadors d'entrada i sortida de la font d'alimentació de commutació.
Hi ha dues raons per a la generació de soroll: una la genera la pròpia font d'alimentació commutada; Un altre tipus és la interferència de camps electromagnètics externs (EMI), que poden entrar a la font d'alimentació de commutació mitjançant radiació o entrada a través de línies elèctriques.
El soroll generat per la pròpia font d'alimentació de commutació és un tren de polsos d'alta freqüència causat per polsos aguts generats en el moment de la conducció i el tall de l'interruptor, també conegut com a soroll de commutació. La freqüència del tren de polsos de soroll és molt superior a la freqüència de commutació i la tensió del soroll és el seu valor de pic a pic. L'amplitud de la tensió del soroll està relacionada en gran mesura amb la topologia de la font d'alimentació de commutació, l'estat paràsit del circuit i el disseny de la PCB.
La forma d'ona de la ondulació i el soroll es pot veure amb un oscil·loscopi, tal com es mostra a la figura 1. La freqüència de l'ona és la mateixa que la freqüència del tub de l'interruptor, mentre que la freqüència del soroll és el doble de la del tub de l'interruptor. La suma dels valors de pic a pic de tensió d'ondulació i tensió de soroll és la tensió d'ondulació i soroll, expressada en mVp-p.
Mètodes de mesura de la ondulació i el soroll
La tensió de soroll i ondulació és un dels principals paràmetres de rendiment de les fonts d'alimentació de commutació, de manera que com mesurar-les amb precisió és un tema molt important. En l'actualitat, el mètode per mesurar la tensió de l'ondulatge i el soroll utilitza un oscil·loscopi de banda ampla, que pot mesurar amb precisió els valors de la tensió de l'ondulació i del soroll.
A causa de la gran varietat de fonts d'alimentació de commutació (amb diferents topologies, freqüències de funcionament, potència de sortida i requisits tècnics), diversos fabricants utilitzen mètodes de mesurament d'oscil·loscopi i els dispositius de mesura no són completament iguals. Per tant, cada fàbrica té el seu propi estàndard per mesurar diferents fonts d'alimentació d'interruptor, que és l'estàndard empresarial.
El diagrama de blocs del dispositiu per mesurar la ondulació i el soroll mitjançant un oscil·loscopi es mostra a la figura 2. Consisteix en l'alimentació de l'interruptor provat, la càrrega, l'oscil·loscopi i el cablejat de mesura. Alguns dispositius de mesura també tenen components com ara inductors, condensadors i resistències soldades sobre ells.
