Ripple daya ngoper ora bisa dihindari. Tujuan utama kita yaiku nyuda ripple output menyang tingkat sing bisa ditoleransi. Solusi sing paling dhasar kanggo nggayuh tujuan kasebut yaiku supaya ora ana generasi riak. Kaping pisanan lan sabab.
Kanthi ngalih saka SWITCH, saiki ing induktansi L uga fluctuates munggah lan mudhun ing Nilai bener saka output saiki. Mulane, uga bakal ana ripple sing frekuensi padha Switch ing mburi output. Umumé, ripples riber nuduhake iki, sing ana hubungane karo kapasitas kapasitor output lan ESR. Frekuensi riak iki padha karo sumber daya switching, kanthi rentang puluhan nganti atusan kHz.
Kajaba iku, Switch umume nggunakake transistor bipolar utawa MOSFET. Ora ketompo sing siji, bakal ana munggah lan nyuda wektu nalika diuripake lan mati. Ing wektu iki, ora bakal ana gangguan ing sirkuit sing padha karo wektu Tambah minangka Ngalih mundhak wektu nyuda, utawa kaping sawetara, lan umume puluhan MHz. Kajaba iku, dioda D ana ing pemulihan mbalikke. Sirkuit sing padha yaiku seri kapasitor lan induktor resistensi, sing bakal nyebabake resonansi, lan frekuensi gangguan yaiku puluhan MHz. Rong swara iki umume diarani swara frekuensi dhuwur, lan amplitudo biasane luwih gedhe tinimbang riak.
Yen konverter AC/DC, saliyane rong riak (noise) ing ndhuwur, uga ana gangguan AC. Frekuensi punika frekuensi saka sumber daya AC input, bab 50-60Hz. Ana uga swara co-mode, amarga piranti daya saka akeh sumber daya ngoper nggunakake cangkang minangka radiator, kang mrodhuksi kapasitansi padha.
Pengukuran riak daya switching
Syarat dhasar:
Kopling karo oscilloscope AC
watesan bandwidth 20MHz
Copot kabel lemah saka probe
1.AC kopling kanggo mbusak superposition voltase DC lan diwenehi gelombang akurat.
2. Mbukak watesan bandwidth 20MHz kanggo nyegah gangguan saka gangguan frekuensi dhuwur lan nyegah kesalahan. Amarga amplitudo komposisi frekuensi dhuwur gedhe, kudu dibusak nalika diukur.
3. Copot klip lemah probe oscilloscope, lan gunakake ukuran pangukuran lemah kanggo nyuda gangguan. Akeh departemen ora duwe ring lemah. Nanging nimbang faktor iki nalika menehi kritik apa qualified.
Titik liyane yaiku nggunakake terminal 50Ω. Miturut informasi oscilloscope, modul 50Ω kanggo mbusak komponen DC lan kanthi akurat ngukur komponen AC. Nanging, ana sawetara oscilloscopes karo probe khusus kuwi. Umume kasus, panggunaan probe saka 100kΩ nganti 10MΩ digunakake, sing sauntara ora jelas.
Ing ndhuwur minangka pancegahan dhasar nalika ngukur riak switching. Yen probe oscilloscope ora langsung katon ing titik output, kudu diukur nganggo garis bengkong utawa kabel koaksial 50Ω.
Nalika ngukur swara frekuensi dhuwur, band lengkap osiloskop umume atusan mega nganti tingkat GHz. Liyane padha karo ing ndhuwur. Mungkin perusahaan beda duwe cara tes beda. Ing analisis pungkasan, sampeyan kudu ngerti asil tes sampeyan.
Babagan osiloskop:
Sawetara osiloskop digital ora bisa ngukur riak kanthi bener amarga interferensi lan ambane panyimpenan. Ing wektu iki, oscilloscope kudu diganti. Kadhangkala sanajan bandwidth oscilloscope simulasi lawas mung puluhan mega, kinerja luwih apik tinimbang oscilloscope digital.
Inhibisi ripples daya ngalih
Kanggo ngoper ripples, miturut teori lan bener ana. Ana telung cara kanggo nyuda utawa nyuda:
1. Tambah induktansi lan output kapasitor nyaring
Miturut rumus sumber daya ngoper, ukuran fluktuasi saiki lan nilai induktansi saka induktansi induktif dadi proporsi kuwalik, lan ripples output lan kapasitor output sing kuwalik proporsional. Mulane, nambah kapasitor listrik lan output bisa nyuda ripples.
Gambar ing ndhuwur minangka wangun gelombang saiki ing induktor catu daya switching L. Arus riak △ i bisa diitung saka rumus ing ngisor iki:
Bisa dideleng yen nambah nilai L utawa nambah frekuensi switching bisa nyuda fluktuasi saiki ing induktansi.
Kajaba iku, hubungan antarane ripples output lan kapasitor output: VRIPPLE = IMAX / (CO × F). Bisa dideleng yen nambah nilai kapasitor output bisa nyuda ripple.
Cara sing biasa yaiku nggunakake kapasitor elektrolitik aluminium kanggo kapasitansi output kanggo entuk tujuan kapasitas gedhe. Nanging, kapasitor elektrolitik ora efektif banget kanggo nyuda gangguan frekuensi dhuwur, lan ESR relatif gedhe, mula bakal nyambungake kapasitor keramik ing jejere kanggo nggawe kekurangan kapasitor elektrolitik aluminium.
Ing wektu sing padha, nalika sumber daya digunakake, voltase VIN saka terminal input ora diganti, nanging owah-owahan saiki karo saklar. Ing wektu iki, sumber daya input ora nyedhiyani sumur saiki, biasane cedhak terminal input saiki (njupuk jinis Buck minangka conto, cedhak Ngalih), lan nyambung kapasitansi kanggo nyedhiyani saiki.
Sawise ngetrapake countermeasure iki, sumber daya switch Buck ditampilake ing gambar ing ngisor iki:
Pendekatan ing ndhuwur diwatesi kanggo nyuda ripples. Amarga watesan volume, induktansi ora bakal gedhe banget; kapasitor output mundhak kanggo jurusan tartamtu, lan ora ana efek ketok kanggo ngurangi ripples; Tambah saka frekuensi ngoper bakal nambah mundhut ngalih. Dadi nalika syarat ketat, cara iki ora apik banget.
Kanggo prinsip ngoper sumber daya, sampeyan bisa ngrujuk menyang macem-macem jinis manual desain daya ngoper.
2. Two-level nyaring kanggo nambah kawitan-tingkat saringan LC
Efek nyandhet saka Filter LC ing ripple gangguan punika relatif ketok. Miturut frekuensi ripple bakal dibusak, pilih kapasitor induktor cocok kanggo mbentuk sirkuit Filter. Umumé, bisa nyuda ripples uga. Ing kasus iki, sampeyan kudu nimbang titik sampling voltase umpan balik. (Kaya ditampilake ing ngisor iki)
Titik sampling dipilih sadurunge Filter LC (PA), lan voltase output bakal suda. Amarga induktansi apa wae duwe resistensi DC, nalika ana output saiki, bakal ana penurunan voltase ing induktansi, sing nyebabake nyuda voltase output sumber daya. Lan gulung voltase iki diganti karo saiki output.
Titik sampling dipilih sawise filter LC (PB), supaya tegangan output minangka voltase sing dikarepake. Nanging, induktansi lan kapasitor dilebokake ing njero sistem tenaga, sing bisa nyebabake ketidakstabilan sistem.
3. Sawise output saka sumber daya ngoper, nyambung LDO nyaring
Iki minangka cara sing paling efektif kanggo nyuda ripples lan gangguan. Tegangan output pancet lan ora perlu ngganti sistem umpan balik asli, nanging uga paling biaya-efektif lan konsumsi daya paling dhuwur.
Sembarang LDO duwe indikator: rasio supresi gangguan. Iku kurva frekuensi-DB, minangka ditampilake ing tokoh ngisor iki kurva LT3024 LT3024.
Sawise LDO, ripple switching umume ngisor 10mV. Angka ing ngisor iki minangka perbandingan ripples sadurunge lan sawise LDO:
Dibandhingake karo kurva saka tokoh ndhuwur lan gelombang ing sisih kiwa, iku bisa katon sing efek nyegat saka LDO apik banget kanggo ripples ngoper atusan KHz. Nanging ing sawetara frekuensi dhuwur, efek saka LDO ora dadi becik.
Ngurangi ripples. Kabel PCB saka sumber daya switching uga kritis. Kanggo gangguan frekuensi dhuwur, amarga frekuensi frekuensi dhuwur, sanajan nyaring post-stage duweni efek tartamtu, efek kasebut ora jelas. Ana studi khusus babagan iki. Pendekatan sing prasaja yaiku ing dioda lan kapasitansi C utawa RC, utawa nyambungake induktansi kanthi seri.
Gambar ing ndhuwur minangka sirkuit sing padha karo dioda sing nyata. Nalika dioda kacepetan dhuwur, paramèter parasit kudu dianggep. Sajrone pemulihan mbalikke dioda, induktansi sing padha lan kapasitansi sing padha dadi osilator RC, ngasilake osilasi frekuensi dhuwur. Kanggo nyuda osilasi frekuensi dhuwur iki, perlu kanggo nyambungake kapasitansi C utawa jaringan buffer RC ing loro ujung dioda. Rintangan umume 10Ω-100 ω, lan kapasitansi yaiku 4.7PF-2.2NF.
Kapasitansi C utawa RC ing dioda C utawa RC bisa ditemtokake kanthi tes bola-bali. Yen ora dipilih kanthi bener, bakal nyebabake osilasi sing luwih abot.
Wektu kirim: Jul-08-2023
