Como evitar a geração de ondulação de energia
Com a troca do SWITCH, a corrente no indutor L também flutua para cima e para baixo no valor efetivo da corrente de saída. Portanto, uma ondulação com a mesma frequência de SWITCH também aparecerá na extremidade de saída, o que geralmente é chamado de ondulação. Está relacionado à capacidade do capacitor de saída e ESR.
Como suprimir a geração de ondulação da fonte de alimentação chaveada? Nosso objetivo é reduzir a ondulação de saída a um nível tolerável, e a solução mais fundamental para atingir esse objetivo é:
A geração de ondulações nas fontes de alimentação chaveadas
Nosso objetivo é reduzir a ondulação de saída a um nível tolerável, e a solução mais fundamental para atingir esse objetivo é evitar ao máximo a geração de ondulação. Em primeiro lugar, precisamos esclarecer os tipos e causas da ondulação da fonte de alimentação comutada.
Com a troca do SWITCH, a corrente no indutor L também flutua para cima e para baixo no valor efetivo da corrente de saída. Portanto, uma ondulação com a mesma frequência de SWITCH também aparecerá na extremidade de saída, o que geralmente é chamado de ondulação. Está relacionado à capacidade do capacitor de saída e ESR. A frequência dessa ondulação é a mesma de uma fonte de alimentação chaveada, variando de dezenas a centenas de KHz.
Além disso, os SWITCHs geralmente utilizam transistores bipolares ou MOSFETs, independente do tipo, haverá um tempo de subida e um tempo de queda durante sua condução e corte. Neste ponto, haverá um ruído no circuito que tem a mesma frequência que o tempo de subida e descida do SWITCH ou múltiplos ímpares, geralmente várias dezenas de MHz. Da mesma forma, no momento da recuperação reversa, o circuito equivalente do diodo D é uma conexão em série de resistores, capacitores e indutores, que pode causar ressonância e gerar frequências de ruído de dezenas de MHz. Esses dois tipos de ruído são geralmente chamados de ruído de alta frequência e sua amplitude é geralmente muito maior que a ondulação.
Se for um conversor AC/DC, além dos dois tipos de ondulação (ruído) mencionados acima, há também ruído AC. A frequência é a frequência da fonte de alimentação CA de entrada, que é em torno de 50-60Hz. Há também um ruído de modo comum causado pela capacitância equivalente gerada pelo uso de gabinetes como dissipadores de calor em muitos dispositivos de alimentação de fontes chaveadas. Como estou envolvido na investigação e desenvolvimento de eletrónica automóvel, não estou a considerar os dois últimos tipos de ruído devido à minha exposição limitada.
Medição da ondulação da fonte de alimentação chaveada
Requisitos básicos: Use acoplamento CA do osciloscópio, limitação de largura de banda de 20 MHz, desconecte o fio terra da ponta de prova
1. O acoplamento CA serve para remover a tensão CC sobreposta e obter a forma de onda correta.
2. A abertura do limite de largura de banda de 20 MHz evita interferência de ruído de alta frequência e evita erros de medição. Devido à grande amplitude dos componentes de alta frequência, eles devem ser removidos durante a medição.
3. Desconecte o grampo de aterramento da ponta de prova do osciloscópio e use um anel de aterramento para medição para reduzir a interferência. Muitas peças não possuem anel de aterramento e, se o erro for permitido, ele pode ser medido diretamente usando o grampo de aterramento da sonda. Mas este fator deve ser considerado ao determinar se está qualificado.
Outro ponto é usar um terminal de 50 Ω. Conforme mencionado nos dados do osciloscópio Yokogawa, o módulo de 50 Ω mede o componente CA após remover o componente CC. No entanto, existem poucos osciloscópios equipados com tais pontas de prova especializadas e, na maioria dos casos, as pontas de prova padrão de 100K Ω a 10M Ω são usadas para medição, o que afeta temporariamente a clareza.
As precauções acima são básicas ao medir a ondulação da chave. Se a ponta de prova do osciloscópio não entrar em contato direto com o ponto de saída, ela deverá ser medida usando par trançado ou cabo coaxial de 50 Ω.
Ao medir ruído de alta frequência, use a banda passante completa de um osciloscópio, geralmente na faixa de centenas de megabits a GHz. Os outros são iguais aos anteriores. Diferentes empresas podem ter diferentes métodos de teste. Em última análise, é importante ter uma compreensão clara dos resultados do seu teste. Finalmente, precisamos obter o reconhecimento do cliente.
