Valëzimi i fuqisë së ndërrimit është i pashmangshëm. Qëllimi ynë përfundimtar është ta zvogëlojmë valëzimin e daljes në një nivel të tolerueshëm. Zgjidhja më themelore për të arritur këtë qëllim është të shmangim gjenerimin e valëzimeve. Para së gjithash Dhe shkaku.
Me çelësin e ÇELËSIT, rryma në induktancën L luhatet gjithashtu lart e poshtë në vlerën e vlefshme të rrymës së daljes. Prandaj, do të ketë gjithashtu një valëzim që është me të njëjtën frekuencë si Çelësi në skajin e daljes. Në përgjithësi, valëzimet e bririt i referohen kësaj, e cila lidhet me kapacitetin e kondensatorit të daljes dhe ESR. Frekuenca e kësaj valëzime është e njëjtë me atë të furnizimit me energji komutuese, me një diapazon nga dhjetëra deri në qindra kHz.
Përveç kësaj, Switch-i në përgjithësi përdor transistorë bipolarë ose MOSFET-e. Pavarësisht se cili është, do të ketë një kohë ngritjeje dhe uljeje kur të jetë i ndezur dhe i fikur. Në këtë kohë, nuk do të ketë zhurmë në qark që është e njëjtë me kohën e rritjes si kohën e uljes së ngritjeve të Switch-it, ose disa herë, dhe në përgjithësi është dhjetëra MHz. Në mënyrë të ngjashme, dioda D është në rikuperim të kundërt. Qarku ekuivalent është seria e kondensatorëve të rezistencës dhe induktorëve, të cilët do të shkaktojnë rezonancë, dhe frekuenca e zhurmës është dhjetëra MHz. Këto dy zhurma në përgjithësi quhen zhurmë me frekuencë të lartë, dhe amplituda zakonisht është shumë më e madhe se valëzimi.
Nëse është një konvertues AC/DC, përveç dy valëzimeve (zhurmës) të mësipërme, ekziston edhe zhurma AC. Frekuenca është frekuenca e furnizimit me energji AC në hyrje, rreth 50-60Hz. Ekziston edhe një zhurmë bashkë-modale, sepse pajisja e energjisë e shumë furnizimeve me energji komutuese përdor mbështjellësin si radiator, i cili prodhon një kapacitet ekuivalent.
Matja e valëzimeve të fuqisë së ndërrimit
Kërkesat themelore:
Lidhja me një osciloskop AC
Limiti i gjerësisë së bandës 20MHz
Shkëputni telin e tokëzimit të sondës
1. Lidhja AC është për të hequr tensionin DC të mbivendosjes dhe për të marrë një formë vale të saktë.
2. Hapja e kufirit të gjerësisë së brezit 20MHz është për të parandaluar ndërhyrjen e zhurmës me frekuencë të lartë dhe për të parandaluar gabimin. Meqenëse amplituda e përbërjes me frekuencë të lartë është e madhe, ajo duhet të hiqet kur matet.
3. Shkëputni kapësen e tokëzimit të sondës së osciloskopit dhe përdorni matjen e tokëzimit për të zvogëluar interferencën. Shumë departamente nuk kanë unaza tokëzimi. Por merrni parasysh këtë faktor kur gjykoni nëse është i kualifikuar.
Një pikë tjetër është përdorimi i një terminali 50Ω. Sipas informacionit të osciloskopit, moduli 50Ω është për të hequr komponentin DC dhe për të matur me saktësi komponentin AC. Megjithatë, ka pak osciloskopë me sonda të tilla të veçanta. Në shumicën e rasteve, përdoret përdorimi i sondave nga 100kΩ deri në 10MΩ, gjë që është përkohësisht e paqartë.
Më sipër janë masat paraprake bazë gjatë matjes së valëzimit të ndërrimit. Nëse sonda e osciloskopit nuk është e ekspozuar drejtpërdrejt në pikën e daljes, ajo duhet të matet me anë të vijave të përdredhura ose kabllove koaksiale 50Ω.
Kur matni zhurmën me frekuencë të lartë, banda e plotë e osciloskopit është përgjithësisht në nivelin qindra mega deri në GHz. Të tjerët janë të njëjtë me ato të mësipërmet. Ndoshta kompani të ndryshme kanë metoda të ndryshme testimi. Në analizën përfundimtare, duhet të dini rezultatet e testit tuaj.
Rreth osciloskopit:
Disa oshiloskopë dixhitalë nuk mund t'i matin saktë valëzimet për shkak të ndërhyrjes dhe thellësisë së ruajtjes. Në këtë kohë, oshiloskopi duhet të zëvendësohet. Ndonjëherë, edhe pse gjerësia e brezit të oshiloskopit të simulimit të vjetër është vetëm dhjetëra mega, performanca është më e mirë se ajo e oshiloskopit dixhital.
Frenimi i valëzimeve të energjisë komutuese
Për ndërrimin e valëzave, teorikisht dhe në të vërtetë ekzistojnë. Ekzistojnë tre mënyra për ta shtypur ose zvogëluar atë:
1. Rritni induktancën dhe filtrimin e kondensatorit të daljes
Sipas formulës së furnizimit me energji komutuese, madhësia e luhatjes së rrymës dhe vlera e induktancës së induktancës induktive bëhen në përpjesëtim të zhdrejtë, dhe valëzimet e daljes dhe kondensatorët e daljes janë në përpjesëtim të zhdrejtë. Prandaj, rritja e kondensatorëve elektrikë dhe të daljes mund të zvogëlojë valëzimet.
Figura më sipër është forma e valës së rrymës në induktorin L të furnizimit me energji komutuese. Rryma e saj e valëzuar △ i mund të llogaritet nga formula e mëposhtme:
Mund të shihet se rritja e vlerës L ose rritja e frekuencës së ndërrimit mund të zvogëlojë luhatjet e rrymës në induktancë.
Në mënyrë të ngjashme, marrëdhënia midis valëzimeve të daljes dhe kondensatorëve të daljes: VRIPPLE = IMAX/(CO × F). Mund të shihet se rritja e vlerës së kondensatorit të daljes mund ta zvogëlojë valëzimin.
Metoda e zakonshme është përdorimi i kondensatorëve elektrolitikë të aluminit për kapacitetin e daljes për të arritur qëllimin e kapacitetit të madh. Megjithatë, kondensatorët elektrolitikë nuk janë shumë efektivë në shtypjen e zhurmës me frekuencë të lartë, dhe ESR është relativisht i madh, kështu që do të lidhet një kondensator qeramik pranë tij për të kompensuar mungesën e kondensatorëve elektrolitikë të aluminit.
Në të njëjtën kohë, kur furnizimi me energji është në punë, tensioni VIN i terminalit të hyrjes është i pandryshuar, por rryma ndryshon me çelësin. Në këtë kohë, furnizimi me energji hyrëse nuk siguron një pus rryme, zakonisht pranë terminalit të hyrjes së rrymës (duke marrë si shembull llojin buck, është pranë çelësit), dhe lidh kapacitetin për të siguruar rrymë.
Pas aplikimit të kësaj kundërmase, furnizimi me energji i çelësit Buck është treguar në figurën më poshtë:
Qasja e mësipërme është e kufizuar në zvogëlimin e valëzimeve. Për shkak të limitit të vëllimit, induktanca nuk do të jetë shumë e madhe; kondensatori i daljes rritet në një shkallë të caktuar dhe nuk ka efekt të dukshëm në zvogëlimin e valëzimeve; rritja e frekuencës së ndërrimit do të rrisë humbjet e ndërrimit. Pra, kur kërkesat janë të rrepta, kjo metodë nuk është shumë e mirë.
Për parimet e furnizimit me energji komutuese, mund t'i referoheni llojeve të ndryshme të manualeve të projektimit të energjisë komutuese.
2. Filtrimi me dy nivele është shtimi i filtrave LC të nivelit të parë
Efekti frenues i filtrit LC në valëzimin e zhurmës është relativisht i dukshëm. Sipas frekuencës së valëzimit që do të hiqet, zgjidhni kondensatorin e duhur të induktorit për të formuar qarkun e filtrit. Në përgjithësi, ai mund t'i zvogëlojë mirë valëzimet. Në këtë rast, duhet të merrni në konsideratë pikën e marrjes së mostrave të tensionit të reagimit. (Siç tregohet më poshtë)
Pika e marrjes së mostrave zgjidhet përpara filtrit LC (PA) dhe tensioni i daljes do të reduktohet. Meqenëse çdo induktancë ka një rezistencë DC, kur ka një rrymë dalëse, do të ketë një rënie tensioni në induktancë, duke rezultuar në një ulje të tensionit të daljes së furnizimit me energji. Dhe kjo rënie tensioni ndryshon me rrymën e daljes.
Pika e marrjes së mostrave zgjidhet pas filtrit LC (PB), në mënyrë që tensioni i daljes të jetë tensioni që duam. Megjithatë, brenda sistemit të energjisë futen një induktancë dhe një kondensator, të cilat mund të shkaktojnë paqëndrueshmëri të sistemit.
3. Pas daljes së furnizimit me energji komutuese, lidhni filtrimin LDO
Kjo është mënyra më efektive për të zvogëluar valëzimet dhe zhurmën. Tensioni i daljes është konstant dhe nuk ka nevojë të ndryshojë sistemin origjinal të reagimit, por është gjithashtu më ekonomik dhe me konsumin më të lartë të energjisë.
Çdo LDO ka një tregues: raport shtypjeje të zhurmës. Është një kurbë frekuencë-DB, siç tregohet në figurën më poshtë është kurba e LT3024 LT3024.
Pas LDO-së, valëzimi i ndërrimit është përgjithësisht nën 10mV. Figura e mëposhtme është krahasimi i valëzimeve para dhe pas LDO-së:
Krahasuar me kurbën e figurës më sipër dhe formën e valës në të majtë, mund të shihet se efekti frenues i LDO është shumë i mirë për valëzimet ndërruese prej qindra KHz. Por brenda një diapazoni të frekuencave të larta, efekti i LDO nuk është aq ideal.
Zvogëloni valëzimet. Lidhja e PCB-së së furnizimit me energji komutuese është gjithashtu kritike. Për zhurmën me frekuencë të lartë, për shkak të frekuencës së madhe të frekuencës së lartë, megjithëse filtrimi pas fazës ka një efekt të caktuar, efekti nuk është i dukshëm. Ka studime të veçanta në këtë drejtim. Qasja e thjeshtë është të jesh në diodë dhe kapacitetin C ose RC, ose të lidhësh induktancën në seri.
Figura e mësipërme është një qark ekuivalent i diodës aktuale. Kur dioda është me shpejtësi të lartë, duhet të merren në konsideratë parametrat parazitarë. Gjatë rikuperimit të kundërt të diodës, induktanca ekuivalente dhe kapaciteti ekuivalent u bënë një oscilator RC, duke gjeneruar lëkundje me frekuencë të lartë. Për të shtypur këtë lëkundje me frekuencë të lartë, është e nevojshme të lidhet kapaciteti C ose rrjeti i tamponit RC në të dy skajet e diodës. Rezistenca është përgjithësisht 10Ω-100 ω, dhe kapaciteti është 4.7PF-2.2NF.
Kapaciteti C ose RC në diodën C ose RC mund të përcaktohet me anë të testeve të përsëritura. Nëse nuk zgjidhet siç duhet, do të shkaktojë lëkundje më të forta.
Koha e postimit: 08 korrik 2023
