Perjungimo maitinimo šaltinio pulsacijos slopinimas
Perjungimo pulsacija turi egzistuoti tiek teoriškai, tiek praktiškai. Paprastai yra penki būdai jį slopinti arba sumažinti:
1. Padidinkite induktyvumą ir išėjimo kondensatoriaus filtrą
Pagal perjungimo maitinimo formulę srovės svyravimai induktyvumo ritėje yra atvirkščiai proporcingi induktyvumo vertei, o išėjimo pulsacija yra atvirkščiai proporcinga išėjimo kondensatoriaus reikšmei. Todėl padidinus induktoriaus vertę ir išėjimo kondensatoriaus vertę, pulsacija gali sumažėti.
Panašiai, ryšys tarp išvesties pulsacijos ir išėjimo talpos: vripple=Imax/(Co×f). Galima pastebėti, kad padidinus išėjimo kondensatoriaus vertę galima sumažinti pulsaciją.
Paprastai išėjimo kondensatoriams naudojami aliuminio elektrolitiniai kondensatoriai, norint pasiekti didelę talpą. Tačiau elektrolitiniai kondensatoriai nėra labai efektyvūs aukšto dažnio triukšmo slopinimui, o ESR yra gana didelis, todėl šalia jo lygiagrečiai bus prijungtas keraminis kondensatorius, kuris kompensuotų aliuminio elektrolitinių kondensatorių trūkumą.
Tuo pačiu metu, kai veikia perjungimo maitinimo šaltinis, įvesties gnybto įtampa Vin nesikeičia, tačiau srovė keičiasi su jungikliu. Šiuo metu įvesties maitinimo šaltinis neduos labai geros srovės, paprastai arti srovės įvesties gnybto (pavyzdžiui, BucK tipą, šalia SWITcH), ir lygiagrečiai prijunkite kondensatorių, kad būtų tiekiama srovė.
Pirmiau nurodyto metodo poveikis banguotumo mažinimui yra ribotas. Dėl tūrio apribojimų induktyvumas nebus per didelis; jei išėjimo talpa padidės iki tam tikro lygio, tai neturės akivaizdaus poveikio pulsacijos mažinimui; padidinus perjungimo dažnį, padidės perjungimo nuostoliai. Taigi, kai reikalavimai griežtesni, šis metodas nėra labai geras. Dėl perjungimo maitinimo principo ir kt. galite kreiptis į įvairius perjungimo maitinimo šaltinio projektavimo vadovus.
2. Dviejų pakopų filtravimas, tai yra papildomos LC filtro pakopos pridėjimas
LC filtras turi akivaizdžiau slopinantį triukšmo bangavimą. Atsižvelgiant į pašalinamo pulsavimo dažnį, parenkamas atitinkamas induktyvumas ir talpa, kad susidarytų filtro grandinė, kuri paprastai gali labai gerai sumažinti pulsaciją.
Jei mėginių ėmimo taškas pasirenkamas prieš LC filtrą (Pa), išėjimo įtampa sumažės. Kadangi bet kuris induktorius turi nuolatinės srovės varžą, kai yra išėjimo srovė, induktoriaus įtampa kris, todėl sumažės maitinimo šaltinio išėjimo įtampa. Ir šis įtampos kritimas kinta priklausomai nuo išėjimo srovės.
Mėginių ėmimo taškas parenkamas po LC filtro (Pb), kad išėjimo įtampa būtų tokia, kokios norime. Tačiau tai įveda induktyvumą ir kondensatorių maitinimo sistemoje, o tai gali sukelti sistemos nestabilumą. Kalbant apie sistemos stabilumą, yra daug informacijos, todėl čia nerašysiu.
3. Perjungę maitinimo išvestį, prijunkite prie LDO filtro
Tai yra efektyviausias būdas sumažinti pulsaciją ir triukšmą, išėjimo įtampa yra pastovi ir nereikia keisti originalios grįžtamojo ryšio sistemos, tačiau tai taip pat yra brangiausias ir daugiausiai energijos suvartojantis metodas. Bet kuris LDO turi indikatorių: triukšmo atmetimo koeficientą. yra dažnio-dB kreivė.
Norėdami sumažinti bangavimą. Perjungiamojo maitinimo šaltinio PCB išdėstymas taip pat yra labai svarbus, o tai yra labai sudėtinga problema. Yra specialūs perjungiamojo maitinimo šaltinio PCB inžinieriai. Dėl aukšto dažnio triukšmo dėl aukšto dažnio ir didelės amplitudės, nors filtravimas po etapo turi tam tikrą poveikį, poveikis nėra akivaizdus. Šioje srityje atliekami specialūs tyrimai, o paprastas būdas yra prijungti diodo talpą C arba RC arba nuoseklųjį induktyvumą.
4. Prijunkite kondensatorių C arba RC prie diodo
Kai diodas įjungiamas ir išjungiamas dideliu greičiu, reikia atsižvelgti į parazitinius parametrus. Diodo atvirkštinio atkūrimo laikotarpiu lygiavertis induktyvumas ir lygiavertė talpa tampa RC generatoriumi, generuojančiu aukšto dažnio virpesius. Norint nuslopinti šį aukšto dažnio virpesį, per diodą lygiagrečiai turi būti prijungtas kondensatoriaus C arba RC slopinimo tinklas. Atsparumas paprastai yra 10Ω-100Ω, o talpa – 4,7pF-2.2nF.
Lygiagrečiai su diodu prijungto kondensatoriaus C arba RC vertę galima nustatyti tik bandymų ir klaidų būdu. Netinkamai parinktas sukels rimtesnius svyravimus.
Jei aukšto dažnio triukšmo reikalavimai yra griežti, galima naudoti minkšto perjungimo technologiją. Yra daug knygų, skirtų minkštajam perjungimui.
5. Po diodo yra induktorius (EMI filtras)
Tai taip pat dažniausiai naudojamas aukšto dažnio triukšmo slopinimo būdas. Siekiant triukšmo generavimo dažnio, pasirinkus tinkamą induktyvumo elementą, taip pat galima efektyviai slopinti triukšmą. Reikėtų pažymėti, kad induktoriaus vardinė srovė turi atitikti faktinius reikalavimus. Palyginti paprastas metodas nebus išsamiai paaiškintas.
