Mjere za smanjenje valovitosti i šuma napona u sklopnim izvorima napajanja
U usporedbi s linearnim izvorima napajanja, prekidački izvori napajanja (uključujući AC/DC pretvarače, DC/DC pretvarače, AC/DC module i DC/DC module) imaju najistaknutiju prednost visoke učinkovitosti pretvorbe, koja općenito može doseći 8{{7 }} posto do 85 posto i do 90 posto do 97 posto; Drugo, prekidačko napajanje koristi visokofrekventne transformatore umjesto glomaznih frekvencijskih transformatora, što ne samo da smanjuje težinu, već i volumen, što rezultira sve širim rasponom primjena. Međutim, nedostatak sklopnog napajanja je taj što njegov prekidački tranzistor radi u visokofrekventnom sklopnom stanju, a izlazna valovitost i napon šuma relativno su veliki, obično oko 1 posto izlaznog napona (niski je oko 0,5 posto izlaznog napona). izlazni napon). Najbolji proizvod također ima valovitost i napon šuma od desetaka mV; Cijev za podešavanje linearnog napajanja radi u linearnom stanju, bez valovitog napona, a izlazni napon šuma je također mali, s jedinicom μ V.
Ovaj članak ukratko predstavlja uzroke i metode mjerenja valovitosti i buke koju stvaraju prekidački izvori napajanja, mjerni uređaji, mjerni standardi i mjere za smanjenje valovitosti i buke.
1, Razlozi za valovitost i stvaranje buke:
Izlaz prekidačkog napajanja nije čisti istosmjerni napon, već postoje neke izmjenične komponente unutar, koje su uzrokovane valovitošću i šumom. Valovitost je fluktuacija izlaznog istosmjernog napona, koja je povezana sa sklopnim djelovanjem sklopnog izvora napajanja. U svakom procesu otvaranja i zatvaranja, električna energija se "pumpa" s ulaznog kraja na izlazni kraj, tvoreći proces punjenja i pražnjenja, što rezultira fluktuacijama izlaznog napona, s frekvencijom sličnom frekvenciji prekidača. Valovitost napona je vrijednost od vrha do vrha između vrhova i dolina valovitosti, a njegova je veličina povezana s kapacitetom i kvalitetom ulaznih i izlaznih kondenzatora sklopnog napajanja.
Postoje dva razloga za stvaranje buke: jedan je generiran samim prekidačkim napajanjem; Druga vrsta su smetnje od vanjskih elektromagnetskih polja (EMI), koja mogu ući u prekidački izvor napajanja putem zračenja ili ulaza preko dalekovoda. Šum koji stvara sam prekidački izvor napajanja je niz visokofrekventnih impulsa uzrokovan oštrim impulsima generiranim u trenutku provođenja prekidača i prekida, također poznat kao prekidački šum. Frekvencija niza impulsa šuma mnogo je viša od frekvencije preklapanja, a napon šuma je njegova vrijednost od vrha do vrha. Amplituda napona šuma uvelike je povezana s topologijom prekidačkog napajanja, parazitskim stanjem u krugu i dizajnom PCB-a.
2, Mjere za smanjenje valovitosti i napona šuma:
Uz komutacijski šum, ulaz prekidačkog napajanja u AC/DC pretvaraču podvrgava se ispravljanju punog vala i filtriranju kondenzatora, a valni oblik struje je puls, kao što je prikazano na slici 17 (Slika a prikazuje krug ispravljanja punog vala i filtriranja, a b prikazuje valne oblike napona i struje). Postoje harmonici višeg reda u trenutnom valnom obliku, što će povećati izlaz buke. Dobar prekidački izvor napajanja (AC/DC pretvarač) ima dodan krug korekcije faktora snage (PFC) u krug, čineći izlaznu struju približnom sinusnom valu, smanjujući harmonike visokog reda i povećavajući faktor snage na oko {{3} }.95, smanjujući zagađenje električne mreže.
