Grumbullimi i fuqisë komutuese është i pashmangshëm. Qëllimi ynë përfundimtar është të reduktojmë valëzimin e prodhimit në një nivel të tolerueshëm. Zgjidhja më themelore për të arritur këtë qëllim është shmangia e gjenerimit të valëzimeve. Para së gjithash dhe shkaku.
Me ndërprerësin e SWITCH-it, rryma në induktivitetin L gjithashtu luhatet lart e poshtë në vlerën e vlefshme të rrymës së daljes. Prandaj, do të ketë gjithashtu një valëzim që është e njëjta frekuencë si Switch në fundin e daljes. Në përgjithësi, valëzimet e riberit i referohen kësaj, e cila lidhet me kapacitetin e kondensatorit të daljes dhe ESR. Frekuenca e këtij valëzimi është e njëjtë me furnizimin me energji komutuese, me një gamë prej dhjetëra deri në qindra kHz.
Përveç kësaj, Switch në përgjithësi përdor transistorë bipolarë ose MOSFET. Pavarësisht se cila është, do të ketë një kohë të rritjes dhe uljes kur të jetë e ndezur dhe e vdekur. Në këtë kohë, nuk do të ketë zhurmë në qark që është e njëjtë me kohën e rritjes me kohën e uljes së ngritjes së Switch, 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 dhe induktorëve të rezistencës, të cilat do të shkaktojnë rezonancë, dhe frekuenca e zhurmës është dhjetëra MHz. Këto dy zhurma në përgjithësi quhen zhurmë me frekuencë të lartë dhe amplituda është zakonisht shumë më e madhe se valëzimi.
Nëse është një konvertues AC / DC, përveç dy valëzimeve të mësipërme (zhurmë), ka edhe zhurmë AC. Frekuenca është frekuenca e furnizimit me energji AC në hyrje, rreth 50-60Hz. Ekziston gjithashtu një zhurmë e modalitetit, sepse pajisja e energjisë e shumë furnizimeve me energji komutuese përdor guaskën si radiator, e cila prodhon një kapacitet ekuivalent.
Matja e valëzimeve të fuqisë komutuese
Kërkesat themelore:
Lidhja me një oshiloskop AC
Kufiri i gjerësisë së brezit 20 MHz
Hiqeni telin e tokëzimit të sondës
1.Lidhja AC është për të hequr mbivendosjen e tensionit DC dhe për të marrë një formë valore të saktë.
2. Hapja e kufirit të gjerësisë së brezit 20 MHz është për të parandaluar ndërhyrjen e zhurmës me frekuencë të lartë dhe për të parandaluar gabimin. Për shkak se amplituda e përbërjes me frekuencë të lartë është e madhe, ajo duhet të hiqet kur matet.
3. Hiqeni nga priza kapësen e tokëzimit të sondës së oshiloskopit dhe përdorni matjen e matjes së tokës për të zvogëluar ndërhyrjen. Shumë departamente nuk kanë unaza tokësore. Por merrni parasysh këtë faktor kur gjykoni nëse është i kualifikuar.
Një pikë tjetër është përdorimi i një terminali 50Ω. Sipas informacionit të oshiloskopit, moduli 50Ω është për të hequr komponentin DC dhe për të matur me saktësi komponentin AC. Megjithatë, ka pak oshiloskopë me sonda të tilla speciale. Në shumicën e rasteve, përdoret përdorimi i sondave nga 100kΩ deri në 10MΩ, gjë që është përkohësisht e paqartë.
Sa më sipër janë masat paraprake bazë kur matni valëzimin e ndërrimit. Nëse sonda e oshiloskopit nuk ekspozohet drejtpërdrejt në pikën e daljes, ajo duhet të matet me vija të përdredhura ose kabllo koaksiale 50Ω.
Kur matni zhurmën me frekuencë të lartë, brezi i plotë i oshiloskopit është përgjithësisht niveli i qindra mega në GHz. Të tjerat janë të njëjta me sa më sipër. Ndoshta kompani të ndryshme kanë metoda të ndryshme testimi. Në analizën përfundimtare, duhet të dini rezultatet e testit tuaj.
Rreth oshiloskopit:
Disa oshiloskop dixhital nuk mund të matin saktë valëzimet për shkak të ndërhyrjes dhe thellësisë së ruajtjes. Në këtë kohë, oshiloskopi duhet të zëvendësohet. Ndonjëherë, megjithëse gjerësia e brezit të oshiloskopit të simulimit të vjetër është vetëm dhjetëra mega, performanca është më e mirë se oshiloskopi dixhital.
Frenimi i valëzimeve të fuqisë komutuese
Për ndërrimin e valëzimeve, teorikisht dhe në fakt ekzistojnë. Ekzistojnë tre mënyra për ta shtypur ose zvogëluar atë:
1. Rritni induktivitetin dhe filtrimin e kondensatorit të daljes
Sipas formulës së furnizimit me energji komutuese, madhësia e luhatjes aktuale dhe vlera e induktivitetit të induktivitetit induktiv 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 prodhimit mund të zvogëlojë valëzimet.
Figura e mësipërme është forma e valës së rrymës në induktorin e furnizimit me energji komutuese L. 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 ndërmjet valëzimeve të daljes dhe kondensatorëve dalës: VRIPPLE = IMAX/(CO × F). Mund të shihet se rritja e vlerës së kondensatorit të daljes mund të zvogëlojë valëzimin.
Metoda e zakonshme është përdorimi i kondensatorëve elektrolitikë alumini për kapacitetin e daljes për të arritur qëllimin e kapacitetit të madh. Sidoqoftë, kondensatorët elektrolitikë nuk janë shumë efektivë në shtypjen e zhurmës me frekuencë të lartë dhe ESR është relativisht i madh, kështu që do të lidhë një kondensator qeramik pranë tij për të kompensuar mungesën e kondensatorëve elektrolitikë të aluminit.
Në të njëjtën kohë, kur furnizimi me energji elektrike funksionon, tensioni VIN i terminalit të hyrjes është i pandryshuar, por rryma ndryshon me çelësin. Në këtë kohë, furnizimi me energji elektrike hyrëse nuk siguron një pus të rrymës, zakonisht afër terminalit të hyrjes aktuale (duke marrë si shembull llojin buck, është afër Switch) dhe lidh kapacitetin për të siguruar rrymë.
Pas aplikimit të kësaj kundërmase, furnizimi me energji Buck switch tregohet në figurën më poshtë:
Qasja e mësipërme është e kufizuar në reduktimin e valëzimeve. Për shkak të kufirit të vëllimit, induktiviteti nuk do të jetë shumë i madh; kondensatori i daljes rritet në një shkallë të caktuar dhe nuk ka asnjë efekt të dukshëm në reduktimin e valëzimeve; rritja e frekuencës së komutimit do të rrisë humbjen e ndërprerësit. Pra, kur kërkesat janë strikte, kjo metodë nuk është shumë e mirë.
Për parimet e furnizimit me energji komutuese, mund t'i referoheni manualeve të llojeve të ndryshme 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 duhet hequr, zgjidhni kondensatorin e duhur të induktorit për të formuar qarkun e filtrit. Në përgjithësi, mund të zvogëlojë mirë valëzimet. Në këtë rast, duhet të merrni parasysh pikën e marrjes së mostrave të tensionit të reagimit. (Siç tregohet më poshtë)
Pika e marrjes së mostrave zgjidhet përpara filtrit LC (PA) dhe voltazhi i daljes do të reduktohet. Për shkak se çdo induktivitet ka një rezistencë DC, kur ka një dalje të rrymës, do të ketë një rënie të tensionit në induktancë, duke rezultuar në një ulje të tensionit të daljes së furnizimit me energji elektrike. Dhe kjo rënie e tensionit ndryshon me rrymën e daljes.
Pika e kampionimit zgjidhet pas filtrit LC (PB), në mënyrë që tensioni i daljes të jetë tensioni që duam. Megjithatë, një induktancë dhe një kondensator futen brenda sistemit të energjisë, 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 reduktuar valëzimet dhe zhurmën. Tensioni i daljes është konstant dhe nuk ka nevojë të ndryshojë sistemin origjinal të reagimit, por është gjithashtu më me kosto efektive dhe konsumi më i lartë i energjisë.
Çdo LDO ka një tregues: raporti i shtypjes së zhurmës. Është një kurbë frekuencë-DB, siç tregohet në figurën më poshtë është kurba e LT3024 LT3024.
Pas LDO, valëzimi i ndërrimit është përgjithësisht nën 10 mV. Figura e mëposhtme është krahasimi i valëzimeve para dhe pas LDO:
Krahasuar me kurbën e figurës së mësipërme dhe formën e valës në të majtë, mund të shihet se efekti frenues i LDO është shumë i mirë për valëzimet e ndërrimit të qindra KHz. Por brenda një diapazoni të frekuencës së lartë, efekti i LDO nuk është aq ideal.
Zvogëloni valëzimet. Lidhja me PCB e 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 që të jetë në diodë dhe kapaciteti C ose RC, ose të lidhni induktancën në seri.
Figura e mësipërme është një qark ekuivalent i diodës aktuale. Kur dioda është me shpejtësi të lartë, duhet të merren parasysh parametrat parazitarë. Gjatë rikuperimit të kundërt të diodës, induktanca ekuivalente dhe kapaciteti ekuivalent u bënë një oshilator RC, duke gjeneruar lëkundje me frekuencë të lartë. Për të shtypur këtë lëkundje me frekuencë të lartë, është e nevojshme të lidhni rrjetin buferik të kapacitetit C ose 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 teste të përsëritura. Nëse nuk zgjidhet siç duhet, do të shkaktojë lëkundje më të rënda.
Koha e postimit: Korrik-08-2023
