Mesures per reduir la tensió d'ondulació i soroll en fonts d'alimentació de commutació
En comparació amb les fonts d'alimentació lineals, les fonts d'alimentació de commutació (inclosos convertidors AC/DC, convertidors DC/DC, mòduls AC/DC i mòduls DC/DC) tenen l'avantatge més destacat d'alta eficiència de conversió, que generalment pot arribar a 8{{7 }}% al 85% i fins al 90% al 97%; En segon lloc, la font d'alimentació de commutació utilitza transformadors d'alta freqüència en lloc de voluminosos transformadors de freqüència d'alimentació, la qual cosa no només redueix el pes, sinó que també redueix el volum, donant lloc a una gamma d'aplicacions cada cop més àmplia. Tanmateix, el desavantatge de la font d'alimentació de commutació és que el seu transistor de commutació funciona en un estat de commutació d'alta freqüència, i la ondulació de sortida i la tensió del soroll són relativament grans, normalment al voltant de l'1% de la tensió de sortida (la baixa és al voltant del 0,5% de la tensió de sortida). El millor producte també té una tensió d'ondulació i soroll de desenes de mV; El tub d'ajust de la font d'alimentació lineal funciona en estat lineal, sense tensió ondulada, i la tensió del soroll de sortida també és petita, amb la unitat de μ V.
Aquest article presenta breument les causes i els mètodes de mesura de la ondulació i el soroll generats per fonts d'alimentació commutades, dispositius de mesura, estàndards de mesura i mesures per reduir la ondulació i el soroll.
1, Motius per a la generació d'ondes i soroll:
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.
2, Mesures per reduir la tensió d'ondulació i soroll:
A més del soroll de commutació, l'entrada de la font d'alimentació de commutació al convertidor AC/DC pateix una rectificació d'ona completa i un filtrat de condensadors, i la forma d'ona actual és de pols, tal com es mostra a la figura 17 (la figura a mostra el circuit de filtrat i rectificació d'ona completa, i b mostra les formes d'ona de tensió i corrent). Hi ha harmònics d'ordre superior a la forma d'ona actual, que augmentaran la sortida de soroll. Una bona font d'alimentació de commutació (convertidor CA/CC) ha afegit un circuit de correcció del factor de potència (PFC) al circuit, fent que el corrent de sortida sigui aproximat d'ona sinusoïdal, reduint els harmònics d'ordre elevat i augmentant el factor de potència al voltant de {{3} },95, reduint la contaminació a la xarxa elèctrica.
