Como evitar a geração de ondulação na comutação de fontes de alimentação
Geração de ondulação da fonte de alimentação comutada
Nosso principal objetivo é reduzir a ondulação de saída a um nível tolerável, para atingir esse objetivo a solução mais fundamental é tentar evitar a geração de ondulação, antes de tudo, devemos ter clareza sobre o tipo de ondulação da fonte chaveada e o razões para isso.
Após a comutação do SWITCH, a corrente no indutor L também flutua para cima e para baixo no valor RMS da corrente de saída. Portanto, a saída também será inundada com uma ondulação com a mesma frequência do SWITCH, geralmente chamada de ondulação. Tem uma relação com a capacidade do capacitor de saída e ESR. A frequência dessa ondulação é a mesma da fonte de alimentação chaveada, dezenas a centenas de KHz.
Além disso, o SWITCH geralmente escolhe transistores bipolares ou MOSFETs, qualquer um deles, ligado e desligado, haverá um tempo de subida e um tempo de queda. Neste momento, o circuito será inundado com um tempo de subida e descida do SWITCH da mesma frequência ou um múltiplo ímpar da frequência do ruído, geralmente dezenas de MHz. o mesmo diodo D no momento de recuperação reversa, o circuito equivalente para a capacitância de resistência e indutância da conexão em série, causará ressonância, resultando na frequência de ruído de várias dezenas de MHz. esses dois tipos de ruído são geralmente chamados de ruído de alta frequência, a amplitude é geralmente muito maior que a ondulação.
Se o conversor AC/DC, além das duas ondulações (ruído) acima, houver ruído AC, a frequência é a frequência da fonte de alimentação AC de entrada, por cerca de 50 a 60Hz. Há também um ruído de modo comum, causado pela capacitância equivalente gerada pelos dispositivos de alimentação de muitas fontes chaveadas que usam o gabinete como dissipador de calor. Como estou fazendo pesquisa e desenvolvimento em eletrônica automotiva, para os dois últimos há menos contato com ruído, por isso não considero por enquanto.
Medição de ondulação da fonte de alimentação comutada
Requisitos básicos: o uso de acoplamento CA do osciloscópio, limitações de largura de banda de 20 MHz, desconecte a linha de aterramento da ponta de prova
1, o acoplamento CA serve para remover a tensão CC sobreposta, para obter a forma de onda correta.
2, abra o limite de largura de banda de 20 MHz para evitar a interferência de ruído de alta frequência, evitando a medição de resultados errados. Devido à amplitude do componente de alta frequência ser grande, a medição deve ser removida.
3, retire o clipe de aterramento da sonda do osciloscópio, use a medição do anel de aterramento, para reduzir a interferência. Muitas peças não possuem anel de aterramento, caso o erro prometa utilizar diretamente a medição do clipe de aterramento da sonda. No entanto, este fator deve ser levado em consideração ao determinar se está qualificado.
Outro ponto é usar um terminal de 50Ω. As informações do osciloscópio Yokogawa no primeiro diziam que o módulo 50Ω é para remover o componente DC, medindo o componente AC. Mas poucos osciloscópios com esta ponta de prova especial, a maioria dos casos são medidos usando a ponta de prova padrão de 100KΩ a 10MΩ, o impacto não é claro por enquanto.
Acima está a medição da ondulação de mudança quando a atenção básica. Se a ponta de prova do osciloscópio não estiver em contato direto com o ponto de saída, você deverá usar um par trançado ou um cabo coaxial de medição de 50Ω.
Ao medir ruído de alta frequência, use toda a banda passante do osciloscópio, normalmente algumas centenas de megabits por nível de GHz. Outros são iguais aos anteriores. Pode ser que diferentes empresas tenham métodos de teste diferentes. Tudo se resume a ser claro sobre os resultados do seu teste. O mais importante é ser reconhecido pelo cliente.
