Kaip išspręsti perjungiamo maitinimo šaltinio triukšmą
Išjungtas maitinimas, mažas dydis, maža kaina ir didelis efektyvumas yra puiki vertė.
Tačiau didžiausias jo trūkumas yra didelis išėjimo triukšmas dėl didelių perjungimo tranzitų. Būtent šis trūkumas neleidžia jų naudoti didelio našumo analoginėse grandinėse, daugiausia maitinamose linijiniais reguliatoriais.
Tačiau buvo įrodyta, kad daugelyje programų tinkamai filtruojamas perjungimo keitiklis gali pakeisti linijinį reguliatorių, kad būtų sukurtas mažo triukšmo maitinimo šaltinis.
Todėl būtina sukurti optimizuotą ir slopintą daugiapakopį filtrą, kad būtų pašalintas perjungimo galios keitiklio išėjimo triukšmas.
Šiame straipsnyje pateiktoje grandinės pavyzdyje bus naudojamas padidinimo keitiklis, tačiau rezultatai gali būti tiesiogiai taikomi bet kuriam nuolatinės srovės-DC keitikliui. 1 paveiksle parodytos pagrindinės nuolatinės srovės režimo (CCM) stiprinimo keitiklio bangos.
1 pav. Padidinimo keitiklio pagrindinės įtampos ir srovės bangų formos
Išvesties filtras yra svarbus stiprinimo topologijai arba bet kuriai kitai topologijai su nepertraukiamos srovės režimu, nes jungiklyje B srovė greitai kyla ir sumažėja. Dėl to sužadinimo jungikliuose, išdėstyme ir išvesties kondensatoriuose atsiranda parazitinis induktyvumas. Rezultatas yra toks, kad naudojant faktiškai išvesties bangos forma atrodo labiau kaip 2 paveikslas nei 1 paveikslas, net jei yra geras išdėstymas ir keraminiai išvesties kondensatoriai.
2. Tipinės DCM padidinimo keitiklio išmatuotos bangos formos
Perjungimo pulsavimas (perjungimo dažnis) dėl kondensatoriaus įkrovos pokyčių yra labai mažas, palyginti su neslopintu išėjimo jungiklio skambėjimu, toliau vadinamas išėjimo triukšmu. Paprastai šis išėjimo triukšmas svyruoja nuo 10 MHz iki daugiau nei 100 MHz, gerokai viršijantis daugumos keraminių išvesties kondensatorių savaiminio rezonanso dažnį. Todėl, pridėjus papildomą talpą, triukšmo slopinimas nėra labai svarbus.
Taip pat yra daugybė filtrų tipų, tinkamų šiai produkcijai filtruoti. Mes paaiškinsime kiekvieną filtrą ir žingsnis po žingsnio pateiksime dizainą.
Šiame darbe pateiktos formulės nėra griežtos, todėl daromos tam tikros pagrįstos prielaidos, kad šios formulės būtų tam tikru mastu supaprastintos. Kai kurios iteracijos vis dar reikalingos, nes kiekvienas komponentas turi įtakos kitų komponentų reikšmėms.
ADIsimPower projektavimo įrankis išvengia šios problemos, naudodamas komponentų reikšmių (pvz., sąnaudų ar dydžio) linijavimo formulę, kad optimizuotų prieš faktiškai pasirenkant komponentus, o tada optimizuotų išvestį, pasirinkus faktinius komponentus iš tūkstančių įrenginių duomenų bazės. Tačiau pradedant kurti dizainą toks sudėtingumo lygis nereikalingas. Naudodami pateiktus skaičiavimus, naudodami SIMPLIS simuliatorių, pvz., nemokamą ADIsimPE™, arba praleisdami šiek tiek laiko prie laboratorijos stendo, galite pasiekti patenkinamą dizainą su minimaliomis pastangomis.
