Hogyan lehet megakadályozni a hullámosodást a kapcsolóüzemű tápegységekben
A SWITCH átkapcsolását követően az L induktivitás árama is felfelé és lefelé ingadozik a kimeneti áram effektív értékén belül. Tehát a SWITCH-val megegyező frekvenciájú hullám lesz a kimeneti oldalon, amit általában hullámzásnak neveznek. Ez a kimeneti kondenzátor kapacitásával és ESR-ével kapcsolatos.
Hogyan lehet elnyomni a hullámzást a kapcsolóüzemű tápegységben? Célunk, hogy a kimeneti hullámzást elviselhető szintre csökkentsük. Az alapvető megoldás e cél eléréséhez:
Ripple generálása kapcsolóüzemű tápegységben
Célunk, hogy a kimeneti hullámzást tolerálható szintre csökkentsük, és ennek eléréséhez alapvető megoldás a hullámzás kialakulásának lehetőség szerinti elkerülése. Először is tisztáznunk kell a kapcsolóüzemű tápegység hullámzásának típusait és okait.
A SWITCH átkapcsolását követően az L induktivitás árama is felfelé és lefelé ingadozik a kimeneti áram effektív értékén belül. Tehát a SWITCH-val megegyező frekvenciájú hullám lesz a kimeneti oldalon, amit általában hullámzásnak neveznek. Ez a kimeneti kondenzátor kapacitásával és ESR-ével kapcsolatos. Ennek a hullámosságnak a frekvenciája megegyezik a kapcsolóüzemű tápegységével, több tíz és több száz KHz között mozog.
Ezenkívül a SWITCH általában bipoláris tranzisztorokat vagy MOSFET-eket használ. Függetlenül attól, hogy melyiket használjuk, be- és kikapcsolásakor lesz egy emelkedési és egy esési idő. Ekkor az áramkörben azonos frekvenciájú vagy a SWITCH felfutási és esési idejének páratlan többszörösével rendelkező zaj jelenik meg, általában tíz MHz-es tartományban. A fordított helyreállítás pillanatában a D dióda egyenértékű áramköre az ellenállás, a kapacitás és az induktivitás soros kapcsolása, amely rezonanciát okozhat, és több tíz MHz-es zajfrekvenciát generálhat. Ezt a kétféle zajt általában nagy-frekvenciás zajnak nevezik, és amplitúdójuk általában sokkal nagyobb, mint a hullámzásé.
Ha AC/DC konverterről van szó, akkor a fent említett kétféle hullámzás (zaj) mellett van AC zaj is, ami a bemeneti váltóáramú tápegység frekvenciája, 50-60Hz körül. Létezik egyfajta közös módú zaj is, amelyet számos kapcsolóüzemű tápegység tápegységei által generált ekvivalens kapacitás okoz, amelyek hűtőbordát használnak. Mivel autóelektronikai kutatással és fejlesztéssel foglalkozom, ez utóbbi két típusú zajnak kevésbé vagyok kitéve, ezért jelenleg nem foglalkozom velük.
