Causas de ondulação e ruído na fonte de alimentação regulada
A saída da fonte de alimentação chaveada não é uma tensão CC pura, mas há alguns componentes CA nela, que são causados por ondulação e ruído. Ripple é a flutuação da tensão CC de saída, que está relacionada à ação de comutação da fonte de alimentação de comutação. Durante cada processo de ligar e desligar, a energia elétrica é "bombeada" da ponta de entrada para a ponta de saída, formando um processo de carga e descarga, resultando em flutuações na tensão de saída, sendo que a frequência de flutuação é a mesma da Freqüência de comutação. A tensão de ondulação é o valor pico a pico entre o pico e o vale da ondulação, e seu tamanho está relacionado à capacidade e qualidade do capacitor de entrada e do capacitor de saída da fonte de alimentação de comutação.
Existem dois motivos para o ruído, um é gerado pela própria fonte de alimentação chaveada; o outro é a interferência (EMI) do campo eletromagnético externo, que pode entrar na fonte de alimentação chaveada através da radiação ou entrar na fonte de alimentação chaveada através da linha de energia.
O ruído gerado pela própria fonte de alimentação de comutação é um trem de pulso de alta frequência, causado pelos pulsos agudos que ocorrem no momento em que a chave é ligada e desligada, e também é chamado de ruído de comutação. A frequência da rajada de ruído é muito maior do que a frequência de comutação e a tensão do ruído é seu valor pico a pico. A amplitude da tensão de ruído está amplamente relacionada à topologia da fonte de alimentação de comutação, ao estado parasita no circuito e ao design do PCB.
Ondulações e formas de onda de ruído podem ser vistas com um osciloscópio, conforme mostrado na Figura 1. A frequência da ondulação é a mesma do tubo de comutação e a frequência do ruído é o dobro da do tubo de comutação. A soma do valor pico a pico da tensão de ondulação e o valor pico a pico da tensão de ruído é a tensão de ondulação e ruído, e sua unidade é mVp-p.
Métodos de Medição de Ripple e Ruído
A ondulação e a tensão de ruído são um dos principais parâmetros de desempenho das fontes de alimentação chaveadas, portanto, como medi-los com precisão é uma questão muito importante. Atualmente, o método de medição de tensão de oscilação e ruído é usar um osciloscópio de banda larga, que pode medir com precisão os valores de tensão de oscilação e ruído.
Devido à grande variedade de fontes de alimentação de comutação (com diferentes topologias, frequências de operação, potência de saída, diferentes requisitos técnicos, etc.), mas todos os fabricantes usam métodos de medição de osciloscópio, apenas os dispositivos de medição não são completamente os mesmos, então cada fábrica tem diferentes fontes de alimentação de comutação. Todas as medições têm seus próprios padrões, ou seja, padrões corporativos.
