Suzbijanje valovitosti u sklopnom napajanju
Za prebacivanje valovitost, iu teoriji iu praksi mora postojati. Obično postoji pet načina za njegovo suzbijanje ili smanjenje:
1. Povećajte induktivitet i filtar izlaznog kondenzatora
Prema formuli sklopnog napajanja, fluktuacija struje u induktoru je obrnuto proporcionalna vrijednosti induktiviteta, a izlazna valovitost je obrnuto proporcionalna vrijednosti izlaznog kondenzatora. Stoga povećanje vrijednosti induktora i vrijednosti izlaznog kondenzatora može smanjiti valovitost.
Slično, odnos između valovitosti izlaza i izlaznog kapaciteta: vriple=Imax/(Co×f). Može se vidjeti da povećanje vrijednosti izlaznog kondenzatora može smanjiti valovitost.
Obično se za izlazne kondenzatore koriste aluminijski elektrolitski kondenzatori za postizanje velikog kapaciteta. Međutim, elektrolitski kondenzatori nisu baš učinkoviti u suzbijanju visokofrekventnog šuma, a ESR je relativno velik, pa će se uz njega paralelno spojiti keramički kondenzator koji će nadomjestiti nedostatak aluminijskih elektrolitskih kondenzatora.
Istodobno, kada prekidački izvor napajanja radi, napon Vin na ulaznom terminalu se ne mijenja, ali se struja mijenja s prekidačem. U ovom trenutku, ulazno napajanje neće dobro osigurati struju, obično blizu strujnog ulaznog terminala (uzmimo BucK tip kao primjer, blizu SWITCH-a), i spojite kondenzator paralelno da biste osigurali struju.
Učinak gornje metode na smanjenje valovitosti je ograničen. Zbog ograničenja volumena, induktivitet neće biti prevelik; ako se izlazni kapacitet poveća do određene razine, to neće imati očit učinak na smanjenje valovitosti; povećanjem sklopne frekvencije povećat će se sklopni gubici. Dakle, kada su zahtjevi stroži, ova metoda nije baš dobra. Za princip sklopnog napajanja, itd., možete pogledati razne priručnike za dizajn prekidačkog napajanja.
2. Dvostupanjsko filtriranje, odnosno dodavanje dodatnog stupnja LC filtera
LC filtar ima očitiji učinak potiskivanja valovitosti šuma. U skladu s frekvencijom valovitosti koju treba ukloniti, odabiru se odgovarajući induktivitet i kapacitet za formiranje kruga filtera, koji općenito može vrlo dobro smanjiti valovitost.
Ako je točka uzorkovanja odabrana prije LC filtra (Pa), izlazni napon će se smanjiti. Budući da svaki induktor ima istosmjerni otpor, kada postoji izlazna struja, doći će do pada napona na induktoru, što će rezultirati padom izlaznog napona napajanja. I ovaj pad napona varira s izlaznom strujom.
Točka uzorkovanja odabire se nakon LC filtera (Pb), tako da izlazni napon bude napon koji želimo. Ali ovo uvodi induktivitet i kondenzator unutar elektroenergetskog sustava, što može uzrokovati nestabilnost sustava. Što se tiče stabilnosti sustava, uvedeno je dosta informacija, pa neću ovdje pisati u detalje.
3. Nakon prebacivanja izlaza napajanja, spojite LDO filter
Ovo je najučinkovitiji način za smanjenje valovitosti i buke, izlazni napon je konstantan i nema potrebe mijenjati izvorni sustav povratne sprege, ali to je također metoda s najvećom cijenom i najvećom potrošnjom energije. Svaki LDO ima pokazatelj: omjer odbijanja šuma. je krivulja frekvencija-dB.
Za smanjenje valovitosti. Raspored PCB sklopnog napajanja također je vrlo kritičan, što je vrlo težak problem. Postoje namjenski inženjeri PCB sklopnih izvora napajanja. Za visokofrekventni šum, zbog visoke frekvencije i velike amplitude, iako naknadno filtriranje ima određeni učinak, učinak nije očit. Postoje posebna istraživanja u ovom području, a jednostavan način je spojiti kapacitet C ili RC, odnosno serijski induktivitet na diodu.
4. Spojite kondenzator C ili RC na diodu
Kada se dioda uključuje i isključuje velikom brzinom, moraju se uzeti u obzir parazitni parametri. Tijekom obrnutog perioda oporavka diode, ekvivalentni induktivitet i ekvivalentni kapacitet postaju RC oscilator, generirajući visokofrekventne oscilacije. Kako bi se suzbilo ovo visokofrekventno osciliranje, kondenzator C ili RC prigušivač mora biti spojen paralelno preko diode. Otpor je općenito 10Ω-100Ω, a kapacitet je 4,7pF-2,2nF.
Vrijednost kondenzatora C ili RC spojenog paralelno s diodom može se odrediti samo pokušajem i pogreškom. Ako nije pravilno odabran, uzrokovat će ozbiljnije oscilacije.
Ako su zahtjevi za visokofrekventni šum strogi, može se koristiti tehnologija mekog prebacivanja. Postoje mnoge knjige posvećene mekom prebacivanju.
5. Nakon diode slijedi induktor (EMI filter)
Ovo je također često korištena metoda za potiskivanje visokofrekventne buke. Ciljajući na frekvenciju stvaranja buke, odabir odgovarajućeg elementa induktiviteta također može učinkovito potisnuti buku. Treba napomenuti da nazivna struja induktora treba zadovoljiti stvarne zahtjeve. Relativno jednostavna metoda neće biti detaljno objašnjena.
