Priemonės, skirtos sumažinti pulsaciją ir triukšmo įtampą perjungiamuose maitinimo šaltiniuose
Palyginti su linijiniais maitinimo šaltiniais, perjungimo maitinimo šaltiniai (įskaitant kintamosios srovės/nuolatinės srovės keitiklius, nuolatinės srovės/nuolatinės srovės keitiklius, kintamosios srovės/nuolatinės srovės modulius ir nuolatinės srovės/nuolatinės srovės modulius) turi ryškiausią pranašumą – aukštą konversijos efektyvumą, kuris paprastai gali siekti 8{{7 }} procentų iki 85 procentų ir iki 90 procentų iki 97 procentų; Antra, perjungimo maitinimo šaltinyje naudojami aukšto dažnio transformatoriai, o ne didelių gabaritų galios dažnio transformatoriai, o tai ne tik sumažina svorį, bet ir tūrį, todėl pritaikymo spektras tampa vis platesnis. Tačiau perjungiamojo maitinimo trūkumas yra tas, kad jo perjungimo tranzistorius veikia aukšto dažnio perjungimo būsenoje, o išėjimo pulsacija ir triukšmo įtampa yra gana didelė, paprastai apie 1 proc. išėjimo įtampos (žema yra apie 0,5 proc. išėjimo įtampa). Geriausias produktas taip pat turi dešimčių mV pulsacijos ir triukšmo įtampą; Linijinio maitinimo šaltinio reguliavimo vamzdis veikia linijinėje būsenoje, be pulsacijos įtampos, o išėjimo triukšmo įtampa taip pat yra maža, vienetu μ V.
Šiame straipsnyje trumpai pristatomos pulsavimo ir triukšmo, atsirandančio perjungiant maitinimo šaltinius, matavimo prietaisus, matavimo etalonus ir pulsavimo bei triukšmo mažinimo priemones, priežastys ir matavimo metodai.
1, Rimplingo ir triukšmo generavimo priežastys:
Perjungiamojo maitinimo šaltinio išvestis nėra gryna nuolatinė įtampa, tačiau viduje yra keletas kintamosios srovės komponentų, kuriuos sukelia pulsavimas ir triukšmas. Ripple yra išėjimo nuolatinės srovės įtampos svyravimai, susiję su perjungimo maitinimo šaltinio perjungimu. Kiekviename atidarymo ir uždarymo procese elektros energija "siurbiama" iš įvesties galo į išėjimo galą, formuojant įkrovimo ir iškrovimo procesą, dėl kurio atsiranda išėjimo įtampos svyravimai, kurių dažnis yra panašus į jungiklio dažnį. Pulsacijos įtampa yra nuo smailės iki smailės vertė tarp pulsacijos smailių ir slėnių, o jos dydis yra susijęs su perjungiamojo maitinimo šaltinio įvesties ir išvesties kondensatorių talpa ir kokybe.
Triukšmo atsiradimo priežastys yra dvi: vieną sukelia pats perjungimo maitinimo šaltinis; Kitas tipas yra išorinių elektromagnetinių laukų (EMI) trikdžiai, kurie gali patekti į perjungimo maitinimo šaltinį per spinduliuotę arba įvestis per elektros linijas. Triukšmas, kurį sukuria pats perjungimo maitinimo šaltinis, yra aukšto dažnio impulsų seka, kurią sukelia aštrūs impulsai, generuojami jungiklio laidumo ir išjungimo momentu, taip pat žinomas kaip perjungimo triukšmas. Triukšmo impulsų sekos dažnis yra daug didesnis nei perjungimo dažnis, o triukšmo įtampa yra jo didžiausia vertė. Triukšmo įtampos amplitudė iš esmės yra susijusi su perjungiamojo maitinimo šaltinio topologija, parazitine būsena grandinėje ir PCB konstrukcija.
2, pulsavimo ir triukšmo įtampos mažinimo priemonės:
Be perjungimo triukšmo, kintamosios srovės/nuolatinės srovės keitiklio perjungiamojo maitinimo šaltinio įvestis yra visiškai ištaisyta bangomis ir filtruojama kondensatoriumi, o srovės bangos forma yra impulsinė, kaip parodyta 17 paveiksle (a paveiksle pavaizduota visa bangos ištaisymo ir filtravimo grandinė ir b rodo įtampos ir srovės bangų formas). Srovės bangos formoje yra aukštesnės eilės harmonikų, kurios padidins triukšmo išvestį. Geras perjungiamas maitinimo šaltinis (AC/DC keitiklis) į grandinę įtraukė galios koeficiento korekcijos (PFC) grandinę, todėl išėjimo srovė yra apytikslė sinusinė banga, sumažėja aukšto lygio harmonikos ir padidinamas galios koeficientas iki maždaug {{3} }.95, mažinant elektros tinklo taršą.
