Як запобігти виникненню пульсацій потужності
З перемикачем SWITCH струм в індукторі L також коливається вгору та вниз на рівні ефективного значення вихідного струму. Таким чином, пульсація з такою ж частотою, як і SWITCH, також з’явиться на вихідному кінці, що зазвичай називається пульсацією. Це пов'язано з ємністю вихідного конденсатора і ESR.
Як придушити генерацію пульсацій імпульсного джерела живлення? Наша мета полягає в тому, щоб знизити вихідну пульсацію до допустимого рівня, і найбільш фундаментальним рішенням для досягнення цієї мети є:
Генерація пульсацій в імпульсних джерелах живлення
Наша мета полягає в тому, щоб зменшити вихідну пульсацію до прийнятного рівня, і найбільш фундаментальним рішенням для досягнення цієї мети є максимально уникнути генерації пульсації. По-перше, ми повинні з'ясувати типи та причини імпульсних пульсацій живлення.
З перемикачем SWITCH струм в індукторі L також коливається вгору та вниз на рівні ефективного значення вихідного струму. Таким чином, пульсація з такою ж частотою, як і SWITCH, також з’явиться на вихідному кінці, що зазвичай називається пульсацією. Це пов'язано з ємністю вихідного конденсатора і ESR. Частота цих пульсацій така ж, як у імпульсного джерела живлення, коливається від десятків до сотень кГц.
Крім того, SWITCH зазвичай використовують біполярні транзистори або MOSFET, незалежно від типу, під час їх провідності та відсічення буде час наростання та час спаду. У цей момент у ланцюзі з’явиться шум, який має ту саму частоту, що й час наростання та спаду SWITCH або непарні кратні, зазвичай кілька десятків МГц. Так само в момент зворотного відновлення еквівалентна схема діода D являє собою послідовне з'єднання резисторів, конденсаторів і котушок індуктивності, що може викликати резонанс і генерувати шумові частоти в десятки МГц. Ці два типи шуму зазвичай називаються високочастотним шумом, і їх амплітуда зазвичай набагато більша, ніж пульсація.
Якщо це перетворювач змінного/постійного струму, крім двох типів пульсацій (шумів), згаданих вище, існує також шум змінного струму. Частота – це частота вхідного джерела змінного струму, яка становить близько 50-60 Гц. Існує також синфазний шум, спричинений еквівалентною ємністю, створюваною використанням корпусів як радіаторів у багатьох силових пристроях імпульсних джерел живлення. Оскільки я займаюся дослідженнями та розробкою автомобільної електроніки, я не розглядаю останні два типи шуму через обмежений вплив.
Вимірювання пульсацій імпульсного джерела живлення
Основні вимоги: використовуйте з’єднання змінного струму осцилографа, обмеження смуги пропускання 20 МГц, від’єднайте провід заземлення датчика
1. З’єднання змінного струму призначене для усунення накладеної напруги постійного струму та отримання правильної форми сигналу.
2. Відкриття ліміту смуги пропускання 20 МГц призначене для запобігання перешкодам від високочастотного шуму та запобігання помилкам вимірювань. У зв'язку з великою амплітудою високочастотних складових їх необхідно при вимірі прибрати.
3. Від’єднайте затискач заземлення датчика осцилографа та використовуйте кільце заземлення для вимірювання, щоб зменшити перешкоди. Багато частин не мають кільця заземлення, і якщо допускається похибка, її можна безпосередньо виміряти за допомогою затискача заземлення щупа. Але цей фактор слід враховувати, визначаючи, чи є він кваліфікованим.
Іншим моментом є використання клеми 50 Ом. Як зазначено в даних осцилографа Yokogawa, модуль 50 Ом вимірює компонент змінного струму після видалення компонента постійного струму. Однак є кілька осцилографів, оснащених такими спеціалізованими пробниками, і в більшості випадків для вимірювання використовуються стандартні зонди від 100K Ω до 10M Ω, що тимчасово впливає на чіткість.
Вище наведено основні запобіжні заходи під час вимірювання пульсацій перемикача. Якщо пробник осцилографа не контактує безпосередньо з вихідною точкою, його слід виміряти за допомогою витої пари або коаксіального кабелю 50 Ом.
Вимірюючи високочастотний шум, використовуйте повну смугу пропускання осцилографа, зазвичай у діапазоні від сотень мегабіт до ГГц. Інші такі ж, як і вище. Різні компанії можуть мати різні методи тестування. Зрештою, важливо мати чітке розуміння результатів вашого тесту. Нарешті, нам потрібно отримати визнання клієнтів.
