Lülitustoiteallika kerge koormuse ulgumise lahendus
Lülitustoiteallikas on omamoodi kõrgsageduslik toiteseade, mis suudab vahelduvvoolu alalisvooluks muuta. Jõuelektroonika tehnoloogia arendamisel ja rakendamisel kasutatakse seda laialdaselt mitmesugustes elektroonikaseadmetes, nagu arvutid, sideseadmed, tööstuslik juhtimine ja kodumasinad. Lülitustoiteallikas tekitab töötamise ajal aga teatud tüüpi kõrgsageduslikku müra, mida nimetatakse ulgumiseks, mis mõjutab seadme tavapärast kasutamist ja eluiga. Eriti kui lülitustoiteallikas on kerge koormusega, on müra ilmsem. Selles artiklis tutvustatakse üksikasjalikult lülitustoiteallika kerge koormuse tekitamise põhjuseid ja selle lahendamist.
Esiteks kerge koormuse ulgumise põhjus
Kui lülitustoiteallikas töötab, muutub selle väljundpinge koormuse suuruse muutumisel. Tavaolukorras, kui koormusvool on täiskoormusel, on väljundpinge suhteliselt stabiilne. Kui aga koormusvool on kerge koormuse olekus, muutub väljundpinge kõikuvaks, mille tulemuseks on kõrgsageduslik mürageneraator. Selle põhjuseks on asjaolu, et lülituselemente ei saa väikese koormuse korral täielikult ümber lülitada, mis toob kaasa harmooniliste suurenemise lülitustoite lainekujus, mille tulemuseks on suurem müra.
Teiseks lahendus kerge koormusega ulgumismeetodile
(A) optimeerida lülitustoiteallika konstruktsiooni
Lülitustoiteallika disaini optimeerimine on üks tõhusaid meetodeid kerge koormuse ulgumise vähendamiseks. Projekteerimisel tuleks lülitustoiteallika väljundpinge vahemik määrata mõistlikult, valida sobiv resonantskondensaator ja lisada mõned summutus- või filtreerimisahelad, et vältida harmooniliste teket või vähendada müra levikut.
1. Seadistage lülitustoiteallika väljundpinge vahemik.
Lülitustoiteallika projekteerimisel tuleks kasutusele võtta lülitusregulaatorid ja pingeregulaatorid ning väljundpinge reguleerimisvahemik tuleks määrata mõistlikult, mis võib oluliselt vähendada müra. Tavaliselt tuleks regulaatorite lisamisel tähelepanu pöörata halva koormuse kvaliteedi ja koormuspinge raiskamise vältimisele.
2. Valige sobiv resonantskondensaator.
Kui lülitusmuundur lülitub, tuleb lülitustoru koheselt laadida ja tühjendada, mis tekitab lülitustoru sagedusspektris suure hulga kõrgsageduslikke signaale. Sel ajal tuleks kõrgsageduslikuks filtreerimiseks kasutada sobivaid resonantskondensaatoreid, et vältida selliseid probleeme nagu vilkuvad tuled ja kõrgsagedusmürast põhjustatud juhtmestiku müra.
3. Lisage summutus- või filtreerimisahel.
Lülitustoiteallikasse summutus- või filtreerimisahela lisamine võib tõhusalt vähendada kerge koormuse ulgumise müra. Summutusahel sobib tavaliselt normaalseks väikese koormusega tööks ja filtriahel on sobivam meetod kerge koormuse olekus kasutatava toiteallika lülitamiseks. Filtriahel sisaldab madalpääsahelat, mis koosneb LC-st või kasutab vahelduvvoolu toiteallika induktiivsuse kombineerimise meetodit, et vähendada lülitustoiteallika mürataset.
(2) Optimeerige toiteallika paigutust
Toiteallika paigutuse optimeerimine on samuti oluline vahend kerge koormuse ulgumise lahendamiseks. Kuigi müra saab vähendada lülitustoiteallika projekteerimisel ja valmistamisel, tuleb lülitustoiteallika normaalse töö tagamiseks ja mürataseme vähendamiseks arvestada ka muude teguritega. Praegu on toiteallika paigutuse optimeerimine väga oluline.
1. Vähendage tundlike joonte pikkust
Elektriliinide paigutamisel tuleks tundlike liinide pikkust võimalikult palju vähendada, et vältida väliste elektromagnetiliste häirete (EMI) mõju. Need vooluahelad võivad hõlmata lülitusseadmete juhtimisahelaid, väljundpinge diskreetimisahelaid, toiteahelaid ja koormusahelaid.
2. Pöörake tähelepanu signaali maandusele
Mõne erirakenduse stsenaariumi puhul tuleb mõned signaaliedastus- ja töötlusliinid maandada. Kerge koormuse ulgumise mürataseme minimeerimiseks tuleks signaali maandus eraldada toitemaandust, et vältida vastastikust häiret ülekandeliinide maanduspunktis.
(C) parandada võimsuskoormust
Toiteallika koormuse parandamine on tõhus meetod kerge koormuse ulgumise probleemi lahendamiseks. Väikese koormuse korral saab toiteallika koormuse parandamiseks kasutada suure võimsusega koormust või sobivat kompensatsiooniahelat. Kui koormusvool on minimaalse või väikese koormuse olekus, on see tõhus meetod suure võimsusega koormuse kasutamiseks. Kuna suure koormusvoolu korral on toiteallika koormuse takistus madal ning toiteallika reguleerimine ja stabiilsus on hea; Kerge koormusvoolu korral aga koormuse impedants suureneb, toiteallika reguleerimisvõime nõrgeneb ja müratase tõuseb. Ajastatud vooluahel võib vähendada toiteallika koormuse kõikumist ja parandada koormuse seisundit väikese koormuse korral, vähendades seeläbi mürataset.
