Quais são as razões para a ondulação e o ruído da fonte de alimentação regulada?
A saída da fonte de alimentação chaveada não é uma tensão CC pura, mas contém alguns componentes CA, que são causados por ondulações e ruídos. Ripple é a flutuação da tensão CC de saída, que está relacionada à ação de comutação da fonte de alimentação chaveada. Durante cada processo de ligar e desligar, a energia elétrica é "bombeada" da extremidade de entrada para a extremidade de saída, formando um processo de carga e descarga, resultando em flutuações na tensão de saída, e a frequência de flutuação é a mesma que o 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 chaveada.
Existem duas razões para o ruído: uma é gerada pela própria fonte de alimentação chaveada; a outra é a interferência (EMI) do campo eletromagnético externo, que pode entrar na fonte de alimentação chaveada por meio de radiação ou entrar na fonte de alimentação chaveada através da linha de energia.
O ruído gerado pela própria fonte de alimentação chaveada é um trem de pulsos 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 explosão de ruído é muito maior do que a frequência de comutação e a tensão de ruído é o seu valor pico a pico. A amplitude da tensão de ruído está amplamente relacionada à topologia da fonte de alimentação chaveada, ao estado parasita no circuito e ao design da PCB.
As formas de onda de ondulação e 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 do 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 ondulação e ruído
A ondulação e a tensão de ruído são um dos principais parâmetros de desempenho das fontes chaveadas, portanto, como medi-los com precisão é uma questão muito importante. Atualmente, o método de medição da tensão de ondulação e ruído é usar um osciloscópio de banda larga, que pode medir com precisão os valores de tensão de ondulação e ruído.
Devido à grande variedade de fontes chaveadas (com diferentes topologias, frequências de operação, potência de saída, diferentes requisitos técnicos, etc.), cada fabricante utiliza o método de medição por osciloscópio. Todas as medições têm padrões próprios, nomeadamente padrões corporativos.
Um diagrama de blocos de um dispositivo para medição de ondulação e ruído com um osciloscópio é mostrado na Figura 2. Ele consiste na fonte de alimentação chaveada testada, carga, osciloscópio e conexão de medição. Em alguns dispositivos de medição, componentes como indutância ou capacitância e resistência também são soldados.
