Причини пульсацій і шуму в імпульсних джерелах живлення
На виході імпульсного джерела живлення є не чиста напруга постійного струму, але всередині є 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. У кожному процесі відкриття та закриття електрична енергія «перекачується» від входу до вихідного кінця, утворюючи процес заряджання та розряджання, що призводить до коливань вихідної напруги з частотою, подібною до частоти перемикача. Пульсаційна напруга — це амплітудне значення між піками та спадами пульсацій, і його величина пов’язана з ємністю та якістю вхідних і вихідних конденсаторів імпульсного джерела живлення.
Існує дві причини виникнення шуму: одна генерується самим імпульсним джерелом живлення; Іншим типом є перешкоди від зовнішніх електромагнітних полів (EMI), які можуть проникати в імпульсне джерело живлення через випромінювання або через лінії електропередач.
Шум, створюваний самим імпульсним джерелом живлення, є високочастотною серією імпульсів, спричиненою різкими імпульсами, що генеруються в момент провідності перемикання та відключення, також відомий як шум перемикання. Частота серії шумових імпульсів набагато вища за частоту перемикання, а шумова напруга є її амплітудним значенням. Амплітуда шумової напруги значною мірою пов'язана з топологією імпульсного джерела живлення, паразитним станом у схемі та конструкцією друкованої плати.
Форму хвилі пульсацій і шуму можна побачити за допомогою осцилографа, як показано на малюнку 1. Частота пульсацій така ж, як частота перемикаючої трубки, а частота шуму вдвічі більша, ніж частота перемикаючої трубки. Сума амплітудних значень напруги пульсацій і напруги шуму є пульсацією і напругою шуму, вираженою в мВp-p.
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. В даний час метод вимірювання пульсацій і шумової напруги використовується за допомогою широкосмугового осцилографа, який може точно виміряти значення пульсацій і шумової напруги.
Через велику різноманітність імпульсних джерел живлення (з різними топологіями, робочими частотами, вихідною потужністю та технічними вимогами) різні виробники використовують осцилографічні методи вимірювання, а вимірювальні пристрої не зовсім однакові. Тому кожна фабрика має власний стандарт для вимірювання різних імпульсних джерел живлення, який є корпоративним стандартом.
Блок-схема пристрою для вимірювання пульсацій і шуму за допомогою осцилографа показана на малюнку 2. Він складається з перевіреного джерела живлення комутатора, навантаження, осцилографа та проводки вимірювання. Деякі вимірювальні пристрої також мають такі компоненти, як котушки індуктивності, конденсатори та резистори, припаяні на них.
