Заходи щодо зменшення пульсацій і шумів напруги в імпульсних джерелах живлення
У порівнянні з лінійними джерелами живлення, імпульсні джерела живлення (включаючи перетворювачі змінного/постійного струму, перетворювачі постійного/постійного струму, модулі змінного/постійного струму та модулі постійного/постійного струму) мають найбільшу перевагу високої ефективності перетворення, яка зазвичай може досягати 8{{7 }} відсотків до 85 відсотків і до 90 відсотків до 97 відсотків; По-друге, в імпульсному джерелі живлення використовуються високочастотні трансформатори замість громіздких трансформаторів силової частоти, що не тільки зменшує вагу, але й зменшує об’єм, що призводить до дедалі більшого діапазону застосування. Однак недоліком імпульсного джерела живлення є те, що його транзистор перемикання працює у високочастотному стані перемикання, а вихідна пульсація та шумова напруга є відносно великими, зазвичай близько 1 відсотка вихідної напруги (низький рівень становить приблизно 0,5 відсотка від вихідної напруги). вихідна напруга). Найкращий продукт також має пульсації та шумову напругу в десятки мВ; Регулювальна трубка лінійного джерела живлення працює в лінійному стані, без пульсацій напруги, а вихідна шумова напруга також невелика, з одиницею мкВ.
У цій статті коротко описано причини та методи вимірювання пульсацій і шуму, створюваного імпульсними джерелами живлення, вимірювальними пристроями, стандартами вимірювання та заходами для зменшення пульсацій і шуму.
1, Причини виникнення пульсацій і шуму:
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.
2, Заходи щодо зменшення пульсацій і шумової напруги:
На додаток до комутаційного шуму, вхід імпульсного блоку живлення в перетворювачі змінного/постійного струму зазнає повного випрямлення та конденсаторної фільтрації, а форма хвилі струму є імпульсною, як показано на малюнку 17 (на малюнку a показано схему повного випрямлення та фільтрації, а b показує форми сигналів напруги та струму). У поточній формі хвилі присутні гармоніки вищого порядку, що збільшить вихідний шум. Хороший імпульсний джерело живлення (перетворювач змінного/постійного струму) має схему корекції коефіцієнта потужності (PFC), що робить вихідний струм приблизно синусоїдальним, зменшуючи гармоніки високого порядку та збільшуючи коефіцієнт потужності приблизно до {{3} }.95, зменшення забруднення електромережі.
