Hoe het genereren van stroomrimpels te voorkomen
Met de schakelaar van SWITCH fluctueert de stroom in inductor L ook op en neer met de effectieve waarde van de uitgangsstroom. Er zal dus ook een rimpel verschijnen met dezelfde frequentie als SWITCH aan de uitgangszijde, die doorgaans de rimpel wordt genoemd. Het houdt verband met de capaciteit van de uitgangscondensator en de ESR.
Hoe kan ik het genereren van een rimpel in de schakelende voeding onderdrukken? Ons doel is om de output-rimpel terug te brengen tot een aanvaardbaar niveau, en de meest fundamentele oplossing om dit doel te bereiken is:
Het genereren van rimpelingen in schakelvoedingen
Ons doel is om de outputrimpeling terug te brengen tot een aanvaardbaar niveau, en de meest fundamentele oplossing om dit doel te bereiken is om het genereren van rimpelingen zoveel mogelijk te voorkomen. Ten eerste moeten we de soorten en oorzaken van de rimpeling van de schakelende voeding verduidelijken.
Met de schakelaar van SWITCH fluctueert de stroom in inductor L ook op en neer met de effectieve waarde van de uitgangsstroom. Er zal dus ook een rimpel verschijnen met dezelfde frequentie als SWITCH aan de uitgangszijde, die doorgaans de rimpel wordt genoemd. Het houdt verband met de capaciteit van de uitgangscondensator en de ESR. De frequentie van deze rimpel is dezelfde als die van een schakelende voeding, variërend van tientallen tot honderden KHz.
Bovendien gebruiken SWITCH's over het algemeen bipolaire transistors of MOSFET's, ongeacht welk type, er zal een stijgtijd en een daaltijd zijn tijdens hun geleiding en uitschakeling. Op dit punt zal er een ruis in het circuit zijn die dezelfde frequentie heeft als de stijg- en daaltijd van de SWITCH of oneven veelvouden, meestal enkele tientallen MHz. Op dezelfde manier is op het moment van omgekeerd herstel het equivalente circuit van diode D een serieschakeling van weerstanden, condensatoren en inductoren, die resonantie kunnen veroorzaken en ruisfrequenties van tientallen MHz kunnen genereren. Deze twee soorten ruis worden doorgaans hoogfrequente ruis genoemd en hun amplitude is doorgaans veel groter dan de rimpel.
Als het een AC/DC-omzetter is, is er naast de twee hierboven genoemde soorten rimpel (ruis) ook AC-ruis. De frequentie is de frequentie van de AC-ingangsvoeding, die rond 50-60Hz ligt. Er is ook sprake van common-mode-ruis die wordt veroorzaakt door de equivalente capaciteit die wordt gegenereerd door het gebruik van behuizingen als koellichamen in veel voedingsapparaten van schakelende voedingen. Omdat ik betrokken ben bij het onderzoek en de ontwikkeling van auto-elektronica, houd ik vanwege mijn beperkte blootstelling geen rekening met de laatste twee soorten geluid.
Meting van de rimpel van de schakelvoeding
Basisvereisten: Gebruik AC-koppeling van de oscilloscoop, bandbreedtebeperking van 20 MHz, koppel de aarddraad van de sonde los
1. AC-koppeling is bedoeld om de gesuperponeerde gelijkspanning te verwijderen en de juiste golfvorm te verkrijgen.
2. Het openen van de bandbreedtelimiet van 20 MHz is bedoeld om interferentie door hoogfrequente ruis en meetfouten te voorkomen. Vanwege de grote amplitude van hoogfrequente componenten moeten deze tijdens de meting worden verwijderd.
3. Koppel de aardingsklem van de oscilloscoopsonde los en gebruik een aardingsring voor metingen om interferentie te verminderen. Veel onderdelen hebben geen aardingsring en als de fout is toegestaan, kan deze direct worden gemeten met behulp van de aardingsklem van de sonde. Maar deze factor moet in aanmerking worden genomen bij het bepalen of het gekwalificeerd is.
Een ander punt is het gebruik van een 50 Ω-aansluiting. Zoals vermeld in de Yokogawa-oscilloscoopgegevens, meet de 50 Ω-module de AC-component na verwijdering van de DC-component. Er zijn echter maar weinig oscilloscopen die zijn uitgerust met dergelijke gespecialiseerde sondes, en in de meeste gevallen worden de standaard sondes van 100K Ω tot 10M Ω gebruikt voor metingen, wat de helderheid tijdelijk beïnvloedt.
Bovenstaande zijn de basisvoorzorgsmaatregelen bij het meten van de schakelrimpel. Als de oscilloscoopsonde niet direct contact maakt met het uitgangspunt, moet deze worden gemeten met behulp van een twisted pair of een coaxkabel van 50 Ω.
Gebruik bij het meten van hoogfrequente ruis de volledige doorlaatband van een oscilloscoop, meestal in het bereik van honderden megabits tot GHz. De anderen zijn hetzelfde als hierboven. Verschillende bedrijven kunnen verschillende testmethoden hebben. Uiteindelijk is het belangrijk om een duidelijk inzicht te hebben in uw testresultaten. Ten slotte moeten we klantherkenning verwerven.
