Kuidas vältida võimsuse lainetust
SWITCHi lülitiga kõigub ka vool induktiivpoolis L üles-alla väljundvoolu efektiivse väärtuse juures. Seega ilmub väljundotsa ka SWITCHiga sama sagedusega pulsatsioon, mida üldiselt nimetatakse pulsatsiooniks. See on seotud väljundkondensaatori ja ESR-i võimsusega.
Kuidas summutada lülitustoiteallika pulsatsiooni teket? Meie eesmärk on vähendada väljundi pulsatsiooni talutavale tasemele ja kõige põhimõttelisem lahendus selle eesmärgi saavutamiseks on:
Lülituvate toiteallikate pulsatsioonide teke
Meie eesmärk on vähendada väljundi pulsatsiooni talutavale tasemele ja kõige põhimõttelisem lahendus selle eesmärgi saavutamiseks on vältida pulsatsiooni teket nii palju kui võimalik. Esiteks peame selgitama lülitustoiteallika pulsatsiooni tüübid ja põhjused.
SWITCHi lülitiga kõigub ka vool induktiivpoolis L üles-alla väljundvoolu efektiivse väärtuse juures. Seega ilmub väljundotsa ka SWITCHiga sama sagedusega pulsatsioon, mida üldiselt nimetatakse pulsatsiooniks. See on seotud väljundkondensaatori ja ESR-i võimsusega. Selle pulsatsiooni sagedus on sama, mis lülitustoiteallikal, ulatudes kümnetest kuni sadade KHz-ni.
Lisaks kasutavad SWITCHid üldiselt bipolaarseid transistore või MOSFETe, olenemata tüübist, on nende juhtimise ja katkemise ajal tõusu- ja langusaega. Sel hetkel on vooluringis müra, mis on sama sagedusega kui SWITCH või paaritute kordajate tõusu- ja langusaeg, tavaliselt mitukümmend MHz. Samamoodi on pöördtaastamise hetkel dioodi D ekvivalentne ahel takistite, kondensaatorite ja induktiivpoolide jadaühendus, mis võib tekitada resonantsi ja tekitada kümneid MHz müra sagedusi. Neid kahte tüüpi müra nimetatakse üldiselt kõrgsagedusmüraks ja nende amplituud on tavaliselt palju suurem kui pulsatsioon.
Kui tegemist on AC/DC muunduriga, siis lisaks kahele ülalmainitud pulsatsioonitüübile (mürale) esineb ka vahelduvvoolumüra. Sagedus on vahelduvvoolu sisendtoiteallika sagedus, mis on umbes 50-60Hz. Samuti on levinud režiimimüra, mis on põhjustatud samaväärsest mahtuvusest, mis tekib korpuste kasutamisel jahutusradiaatoritena paljudes lülitustoiteallikate toiteseadmetes. Kuna olen seotud autoelektroonika uurimis- ja arendustegevusega, ei arvesta ma oma piiratud kokkupuute tõttu kahte viimast müratüüpi.
Lülitite toiteallika pulsatsiooni mõõtmine
Põhinõuded: kasutage ostsilloskoobi vahelduvvooluühendust, 20 MHz ribalaiuse piirangut, eemaldage sondi maandusjuhe
1. Vahelduvvoolu sidumise eesmärk on eemaldada pealetoodud alalispinge ja saada õige lainekuju.
2. 20MHz ribalaiuse piirangu avamine on kõrgsagedusmürast tulenevate häirete ja mõõtmisvigade vältimiseks. Kõrgsageduslike komponentide suure amplituudi tõttu tuleks need mõõtmise ajaks eemaldada.
3. Ühendage ostsilloskoobi sondi maandusklamber lahti ja kasutage häirete vähendamiseks mõõtmiseks maandusrõngast. Paljudel osadel pole maandusrõngast ja kui viga on lubatud, saab seda otse mõõta sondi maandusklambri abil. Kuid seda tegurit tuleks arvesse võtta, kui otsustate, kas see on kvalifitseeritud.
Teine punkt on kasutada 50 Ω klemmi. Nagu mainitud Yokogawa ostsilloskoobi andmetes, mõõdab 50 Ω moodul vahelduvvoolu komponenti pärast alalisvoolukomponendi eemaldamist. Selliste spetsialiseeritud sondidega varustatud ostsilloskoope on aga vähe ja enamasti kasutatakse mõõtmiseks standardseid 100K Ω kuni 10M Ω sonde, mis ajutiselt mõjutab selgust.
Ülaltoodud on põhilised ettevaatusabinõud lüliti pulsatsiooni mõõtmisel. Kui ostsilloskoobi sond ei puutu otse väljundpunktiga kokku, tuleks seda mõõta keerdpaari või 50 Ω koaksiaalkaabli abil.
Kõrgsagedusliku müra mõõtmisel kasutage ostsilloskoobi täielikku läbipääsuriba, tavaliselt vahemikus sadadest megabittidest kuni GHz-ni. Teised on samad, mis ülal. Erinevatel ettevõtetel võivad olla erinevad testimismeetodid. Lõppkokkuvõttes on oluline oma testitulemustest selgelt aru saada. Lõpuks peame saavutama klientide tunnustuse.
