Årsagerne til krusninger og støj ved at skifte strømforsyning
Outputtet fra skiftestrømforsyningen er ikke ren DC-spænding, men der er nogle AC-komponenter indeni, som er forårsaget af ripple og støj. Ripple er fluktuationen af udgangs-DC-spændingen, som er relateret til switching-handlingen af switch-strømforsyningen. I hver åbnings- og lukkeproces "pumpes" elektrisk energi fra indgangsenden til udgangsenden, hvilket danner en proces med opladning og afladning, hvilket resulterer i udsving i udgangsspændingen, med en frekvens svarende til frekvensen af kontakten. Ripple-spænding er peak-to-peak-værdien mellem bølgernes toppe og dale, og dens størrelse er relateret til kapaciteten og kvaliteten af indgangs- og udgangskondensatorerne på skiftestrømforsyningen.
Der er to grunde til støjgenerering: Den ene genereres af selve strømforsyningen; En anden type er interferens fra eksterne elektromagnetiske felter (EMI), som kan komme ind i skiftende strømforsyning gennem stråling eller input gennem strømledninger.
Støjen, der genereres af selve koblingsstrømforsyningen, er et højfrekvent pulstog forårsaget af skarpe pulser, der genereres på tidspunktet for koblingsledning og -afbrydelse, også kendt som koblingsstøj. Frekvensen af støjimpulstoget er meget højere end koblingsfrekvensen, og støjspændingen er dens top-til-spidsværdi. Amplituden af støjspænding er i vid udstrækning relateret til topologien af koblingsstrømforsyningen, parasittilstanden i kredsløbet og printets design.
Bølgeformen af ripple og støj kan ses ved hjælp af et oscilloskop, som vist i figur 1. Frekvensen af ripple er den samme som frekvensen af switch-røret, mens frekvensen af støjen er dobbelt så stor som switch-røret. Summen af spids-til-spidsværdierne for ripple-spænding og støjspænding er ripple- og støjspændingen, udtrykt i mVp-p.
Målemetoder for krusning og støj
Ripple og støjspænding er en af de vigtigste præstationsparametre for at skifte strømforsyning, så hvordan man nøjagtigt måler dem er et meget vigtigt spørgsmål. På nuværende tidspunkt bruger metoden til måling af krusning og støjspænding et bredbåndsoscilloskop, som nøjagtigt kan måle krusnings- og støjspændingsværdierne.
På grund af det store udvalg af switch-strømforsyninger (med forskellige topologier, driftsfrekvenser, udgangseffekt og tekniske krav) bruger forskellige producenter oscilloskop-målemetoder, og måleanordningerne er ikke helt ens. Derfor har hver fabrik sin egen standard for måling af forskellige switch-strømforsyninger, som er virksomhedsstandarden.
Blokdiagrammet for enheden til måling af ripple og støj ved hjælp af et oscilloskop er vist i figur 2. Det består af den testede switch-strømforsyning, belastning, oscilloskop og måleledninger. Nogle måleenheder har også komponenter som induktorer, kondensatorer og modstande loddet på dem.
