Undertrykkelse af ripple i skiftende strømforsyning
For at skifte ripple skal både i teorien og i praksis eksistere. Der er normalt fem måder at undertrykke eller reducere det på:
1. Forøg induktansen og udgangskondensatorfilteret
Ifølge formlen for skiftende strømforsyning er strømudsvinget i induktoren omvendt proportional med induktansværdien, og udgangsrippelen er omvendt proportional med udgangskondensatorværdien. Derfor kan en forøgelse af induktorværdien og udgangskondensatorværdien reducere krusningen.
På samme måde er forholdet mellem output-ripple og output-kapacitans: vripple=Imax/(Co×f). Det kan ses, at forøgelse af udgangskondensatorværdien kan reducere krusningen.
Normalt bruges elektrolytiske kondensatorer af aluminium til udgangskondensatorer for at opnå stor kapacitet. Elektrolytiske kondensatorer er dog ikke særlig effektive til at undertrykke højfrekvent støj, og ESR er relativt stor, så en keramisk kondensator vil blive forbundet parallelt ved siden af for at kompensere for manglen på aluminium elektrolytiske kondensatorer.
På samme tid, når omskifterstrømforsyningen fungerer, ændres spændingen Vin ved indgangsterminalen ikke, men strømmen ændres med kontakten. På nuværende tidspunkt vil indgangsstrømforsyningen ikke levere strøm særlig godt, normalt tæt på den aktuelle indgangsterminal (tag Buck-typen som et eksempel, nær SWITcH), og tilslut en kondensator parallelt for at levere strøm.
Effekten af ovennævnte metode på at reducere krusning er begrænset. På grund af volumenbegrænsninger vil induktansen ikke være for stor; hvis udgangskapaciteten stiger til et vist niveau, vil det ikke have nogen indlysende effekt på at reducere ripple; forøgelse af koblingsfrekvensen vil øge koblingstabet. Så når kravene er strengere, er denne metode ikke særlig god. For princippet om at skifte strømforsyning osv., kan du henvise til forskellige designmanualer for skiftende strømforsyninger.
2. To-trins filtrering, det vil sige tilføjelse af et ekstra trin af LC-filter
LC-filteret har en mere tydelig undertrykkende effekt på støjbølgen. I henhold til frekvensen af den krusning, der skal fjernes, vælges en passende induktans og kapacitans for at danne et filterkredsløb, som generelt kan reducere krusningen meget godt.
Hvis prøvetagningspunktet vælges før LC-filteret (Pa), vil udgangsspændingen falde. Fordi enhver induktor har en DC-modstand, når der er strømudgang, vil der være et spændingsfald over induktoren, hvilket resulterer i et fald i strømforsyningens udgangsspænding. Og dette spændingsfald varierer med udgangsstrømmen.
Samplingspunktet vælges efter LC-filteret (Pb), således at udgangsspændingen er den spænding, vi ønsker. Men dette introducerer en induktans og en kondensator inde i strømsystemet, hvilket kan forårsage systemustabilitet. Med hensyn til systemstabilitet er der introduceret en masse information, så jeg vil ikke skrive detaljeret her.
3. Efter at have skiftet strømforsyningsudgang, tilsluttes LDO-filteret
Dette er den mest effektive måde at reducere ripple og støj på, udgangsspændingen er konstant, og der er ingen grund til at ændre det originale feedbacksystem, men det er også metoden med de højeste omkostninger og det højeste strømforbrug. Enhver LDO har en indikator: støjafvisningsforholdet. er en frekvens-dB kurve.
For at reducere krusning. PCB-layoutet af skiftestrømforsyningen er også meget kritisk, hvilket er et meget vanskeligt problem. Der er dedikerede switching power supply PCB ingeniører. For højfrekvent støj på grund af den høje frekvens og store amplitude, selvom post-stage-filtreringen har en vis effekt, er effekten ikke indlysende. Der er særlig forskning på dette område, og den enkle måde er at forbinde kapacitans C eller RC, eller serieinduktans på dioden.
4. Tilslut kondensator C eller RC på dioden
Når en diode tændes og slukkes ved høj hastighed, skal parasitære parametre tages i betragtning. I løbet af diodens omvendte genopretningsperiode bliver den ækvivalente induktans og ækvivalent kapacitans en RC-oscillator, der genererer højfrekvent oscillation. For at undertrykke denne højfrekvente oscillation skal et kondensator C- eller RC-snubbernetværk forbindes parallelt over dioden. Modstanden er generelt 10Ω-100Ω, og kapacitansen er 4,7pF-2.2nF.
Værdien af kondensatoren C eller RC forbundet parallelt med dioden kan kun bestemmes gennem forsøg og fejl. Hvis det ikke vælges korrekt, vil det forårsage mere alvorlige svingninger.
Hvis kravene til højfrekvent støj er strenge, kan soft switching-teknologi anvendes. Der er mange bøger dedikeret til soft switching.
5. Dioden efterfølges af en induktor (EMI-filter)
Dette er også en almindeligt anvendt metode til at undertrykke højfrekvent støj. Ved at sigte på frekvensen af støjgenerering kan valg af det passende induktanselement også effektivt undertrykke støjen. Det skal bemærkes, at induktorens mærkestrøm skal opfylde de faktiske krav. Den relativt simple metode vil ikke blive forklaret i detaljer.
