Причини пульсацій і шумів в імпульсних джерелах живлення
Вихід імпульсного джерела живлення не є чистою напругою постійного струму, а містить деякі компоненти змінного струму, які викликані пульсаціями та шумом. Пульсація - це коливання вихідної напруги постійного струму, яке пов'язане з дією перемикання імпульсного джерела живлення. Під час кожного процесу відкриття та закриття електрична енергія «перекачується» від входу до кінця виходу, утворюючи процес заряджання та розряджання, що спричиняє коливання вихідної напруги з тією ж частотою, що й частота перемикання. Пульсаційна напруга – це значення від піку до піку між піком і спадом пульсацій. Його розмір залежить від ємності та якості вхідного та вихідного конденсаторів імпульсного джерела живлення.
Є дві причини шуму, одна з яких створюється самим імпульсним джерелом живлення; інше – зовнішнє електромагнітне поле (EMI), яке може проникати в імпульсне джерело живлення через випромінювання або вводити імпульсний джерело живлення через лінію електропередачі.
Шум, створюваний самим імпульсним джерелом живлення, є високочастотною серією імпульсів, яка спричинена різкими імпульсами, що генеруються в момент увімкнення та вимкнення вимикача. Його також називають шумом перемикання. Частота серії шумових імпульсів набагато вище частоти перемикання, а шумова напруга є її амплітудним значенням. Амплітуда напруги шуму значною мірою пов'язана з топологією імпульсного джерела живлення, паразитним станом у схемі та конструкцією друкованої плати.
Використовуйте осцилограф, щоб побачити хвилі пульсацій і шуму. Частота пульсацій така ж, як частота комутаційної трубки, а частота шуму вдвічі більша, ніж частота комутаційної трубки. Сума амплітудного значення пульсації напруги та амплітудного значення напруги шуму є пульсацією та напругою шуму, а її одиницею є мВп-п.
Методи вимірювання пульсацій і шуму
Пульсації та шумова напруга є одними з основних параметрів ефективності імпульсних джерел живлення, тому питання їх точного вимірювання є дуже важливим. Поточний метод вимірювання пульсацій і напруги шуму полягає у використанні широкосмугового осцилографа, який може точно виміряти значення пульсацій і напруги шуму.
Оскільки існує багато типів імпульсних джерел живлення (з різними топологіями, робочими частотами, вихідними потужностями, різними технічними вимогами тощо), усі виробники використовують методи вимірювання за допомогою осцилографів. Тільки вимірювальні прилади не зовсім однакові. Тому кожен виробник висуває різні вимоги до різних імпульсних джерел живлення. Всі вимірювання мають свої стандарти, а саме корпоративні.
Структурна схема установки для вимірювання пульсацій і шумів осцилографом. Він складається з перевіреного імпульсного джерела живлення, навантаження, осцилографа та вимірювальних з'єднань. Деякі вимірювальні прилади також мають котушки індуктивності, конденсатори, резистори та інші компоненти, приварені до них.
