Sådan forhindrer du at skifte strømforsyning rippel
Generering af Ripple i skiftende strømforsyning
Vores mål er at reducere output ripple til et acceptabelt niveau, og den grundlæggende løsning for at nå dette mål er at undgå generering af ripple så meget som muligt. For det første er vi nødt til at afklare typerne og årsagerne til ripple i skiftende strømforsyning.
Efter omskiftning af SWITCH svinger strømmen i induktor L også op og ned inden for den effektive værdi af udgangsstrømmen. Så der vil også være en rippel i udgangsenden med samme frekvens som SWITCH, som generelt omtales som rippel. Det er relateret til udgangskondensatorens kapacitet og ESR. Frekvensen af denne krusning er den samme som for en skiftende strømforsyning, der spænder fra tiere til hundredvis af KHz.
Derudover bruger SWITCH generelt bipolære transistorer eller MOSFET'er. Uanset hvilken der bruges, vil der være en stigetid og en faldtid, når den tændes og slukkes. På dette tidspunkt vil en støj med samme frekvens eller ulige multipla af SWITCH-stignings- og faldtiden fremkomme i kredsløbet, normalt i tiere-MHz-området. På tidspunktet for omvendt genopretning er det ækvivalente kredsløb af diode D en serieforbindelse af modstand, kapacitans og induktans, som kan forårsage resonans og generere støjfrekvenser på flere titus af MHz. Disse to typer støj kaldes generelt højfrekvent støj, og deres amplitude er normalt meget større end rippel.
Hvis det er en AC/DC-konverter, er der udover de to typer af ripple (støj) nævnt ovenfor også AC-støj, som er frekvensen af input AC-strømforsyningen, omkring 50-60Hz. Der er også en type common mode-støj, som er forårsaget af den ækvivalente kapacitans, der genereres af strømenhederne fra mange skiftende strømforsyninger, der bruger kabinetter som køleplader. Da jeg er engageret i forskning og udvikling af bilelektronik, er jeg mindre udsat for de to sidstnævnte typer støj, så jeg overvejer dem ikke i øjeblikket.
Måling af krusning i skiftende strømforsyning
Grundlæggende krav: Brug oscilloskop AC-kobling, 20MHz båndbreddegrænse, tag sondens jordledning ud
1. AC-kobling er processen med at fjerne den overlejrede DC-spænding for at opnå den korrekte bølgeform.
2. Åbning af 20MHz båndbreddegrænsen er for at forhindre interferens fra højfrekvent støj og for at forhindre målefejl. På grund af højfrekvente komponenters store amplitude bør de fjernes under målingen.
3. Afmonter jordingsklemmen på oscilloskopsonden, og mål med en jordingsring for at reducere interferens. Mange dele har ikke jordingsringe, og hvis fejlen er acceptabel, kan de måles direkte ved hjælp af sondens jordingsklemme. Men denne faktor bør overvejes, når det skal afgøres, om det er kvalificeret.
Et andet punkt er at bruge en 50 Ω terminal. Ifølge oplysningerne på Yokogawa-oscilloskopet måler 50 Ω-modulet AC-komponenten efter at have fjernet DC-komponenten. Men få oscilloskoper er udstyret med sådanne specialiserede sonder. I de fleste tilfælde bruges standardsonder fra 100K Ω til 10M Ω til måling, og påvirkningen er i øjeblikket uklar.
Ovenstående er de grundlæggende forholdsregler ved måling af switch ripple. Hvis oscilloskopsonden ikke kommer i direkte kontakt med udgangspunktet, skal den måles med parsnoede kabler eller 50 Ω koaksialkabler.
Ved måling af højfrekvent støj er det fulde pasbånd for et oscilloskop generelt i området fra flere hundrede megahertz til GHz. Andre er de samme som ovenfor. Forskellige virksomheder kan have forskellige testmetoder. I sidste ende er det vigtigt at have en klar forståelse af ens egne testresultater** For at opnå kundeanerkendelse.
