Hogyan lehet megakadályozni a kapcsolóüzemű tápegység hullámzását
Ripple generálása kapcsolóüzemű tápegységben
Célunk, hogy a kimeneti hullámzást tolerálható szintre csökkentsük, és ennek eléréséhez alapvető megoldás a hullámzás keletkezésének 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 nagyfrekvenciás zajnak nevezik, és amplitúdójuk általában sokkal nagyobb, mint a hullámosság.
Ha AC/DC konverterről van szó, akkor a fent említett kétféle hullámzáson (zaj) kívül AC zaj is előfordul, ami a bemeneti váltóáramú tápegység frekvenciája, 50-60Hz körüli. 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.
A hullámosság mérése a kapcsolóüzemű tápegységben
Alapkövetelmények: Használjon oszcilloszkóp AC csatolást, 20 MHz sávszélesség-korlátot, húzza ki a szonda földelő vezetékét
1. Az AC csatolás a szuperponált egyenfeszültség eltávolításának folyamata a megfelelő hullámforma elérése érdekében.
2. A 20 MHz-es sávszélesség határának megnyitása a nagyfrekvenciás zaj okozta interferencia és a mérési hibák megelőzésére szolgál. A nagyfrekvenciás komponensek nagy amplitúdója miatt ezeket mérés közben el kell távolítani.
3. Húzza ki az oszcilloszkóp szonda földelő kapcsát, és mérje meg a földelőgyűrűvel az interferencia csökkentése érdekében. Sok alkatrésznek nincs földelőgyűrűje, és ha a hiba elfogadható, akkor közvetlenül mérhetőek a szonda földelő bilinccsel. Ezt a tényezőt azonban figyelembe kell venni annak meghatározásakor, hogy minősített-e.
Egy másik szempont az 50 Ω-os csatlakozó használata. A Yokogawa oszcilloszkóp információi szerint az 50 Ω-os modul a DC komponens eltávolítása után méri az AC komponenst. Azonban kevés oszcilloszkóp van felszerelve ilyen speciális szondákkal. A legtöbb esetben 100K Ω-tól 10M Ω-ig terjedő szabványos szondákat használnak a méréshez, és a hatás jelenleg nem egyértelmű.
A fentiek az alapvető óvintézkedések a kapcsoló hullámosságának mérésekor. Ha az oszcilloszkóp szonda nem érintkezik közvetlenül a kimeneti ponttal, akkor a mérést csavart érpárú kábelekkel vagy 50 Ω-os koaxiális kábelekkel kell elvégezni.
A nagyfrekvenciás zaj mérése során az oszcilloszkóp teljes áteresztő sávja általában több száz megahertz és GHz közötti tartományban van. A többi ugyanaz, mint fent. A különböző cégek eltérő vizsgálati módszereket alkalmazhatnak. Végső soron fontos a saját teszteredmények világos megértése** A vásárlói elismerés elnyeréséhez.
