Medidas para reduzir a ondulação e a tensão de ruído na comutação de fontes de alimentação
Em comparação com fontes de alimentação lineares, as fontes de alimentação chaveadas (incluindo conversores CA/CC, conversores CC/CC, módulos CA/CC e módulos CC/CC) têm a vantagem mais proeminente de alta eficiência de conversão, que geralmente pode atingir 8{{7 }} por cento a 85 por cento e até 90 por cento a 97 por cento; Em segundo lugar, a fonte de alimentação chaveada utiliza transformadores de alta frequência em vez de transformadores de frequência de potência volumosos, o que não só reduz o peso, mas também reduz o volume, resultando em uma gama cada vez mais ampla de aplicações. No entanto, a desvantagem da fonte de alimentação chaveada é que seu transistor chaveado opera em um estado de comutação de alta frequência, e a ondulação de saída e a tensão de ruído são relativamente grandes, geralmente em torno de 1% da tensão de saída (a baixa é cerca de 0,5% da tensão de saída). voltagem de saída). O melhor produto também possui uma tensão de ondulação e ruído de dezenas de mV; O tubo de ajuste da fonte de alimentação linear opera em estado linear, sem tensão de ondulação, e a tensão de ruído de saída também é pequena, com a unidade de μ V.
Este artigo apresenta brevemente as causas e métodos de medição de ondulação e ruído gerados pela comutação de fontes de alimentação, dispositivos de medição, padrões de medição e medidas para reduzir ondulação e ruído.
1, Razões para geração de ondulação e ruído:
A saída da fonte de alimentação chaveada não é pura tensão CC, mas existem alguns componentes CA internos, 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. Em cada processo de abertura e fechamento, a energia elétrica é “bombeada” da extremidade de entrada para a extremidade de saída, formando um processo de carga e descarga, resultando em oscilações na tensão de saída, com frequência semelhante à frequência da chave. A tensão de ondulação é o valor pico a pico entre os picos e vales da ondulação, e seu tamanho está relacionado à capacidade e qualidade dos capacitores de entrada e saída da fonte de alimentação chaveada.
Existem duas razões para a geração de ruído: uma é gerada pela própria fonte chaveada; Outro tipo é a interferência de campos eletromagnéticos externos (EMI), que podem entrar na fonte de alimentação chaveada por meio de radiação ou através de linhas de energia. O ruído gerado pela própria fonte de alimentação chaveada é um trem de pulsos de alta frequência causado por pulsos agudos gerados no momento da condução e corte da chaveamento, também conhecido como ruído de chaveamento. A frequência do trem de pulsos de ruído é muito maior que a frequência de comutação, e a tensão de ruído é 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 do PCB.
2, Medidas para reduzir a ondulação e a tensão de ruído:
Além do ruído de comutação, a entrada da fonte de alimentação chaveada no conversor CA/CC sofre retificação de onda completa e filtragem de capacitor, e a forma de onda da corrente é pulsada, conforme mostrado na Figura 17 (a Figura a mostra o circuito de retificação e filtragem de onda completa, e b mostra as formas de onda de tensão e corrente). Existem harmônicos de ordem superior na forma de onda da corrente, o que aumentará a saída de ruído. Uma boa fonte de alimentação chaveada (conversor CA/CC) adicionou um circuito de correção do fator de potência (PFC) ao circuito, tornando a corrente de saída aproximada da onda senoidal, reduzindo harmônicos de alta ordem e aumentando o fator de potência para cerca de {{3} },95, reduzindo a poluição da rede elétrica.
