De wikseljende krêftrimpel is ûnûntkomber. Us ultime doel is om de útfierrimpel te ferminderjen nei in tolerabel nivo. De meast fûnemintele oplossing om dit doel te berikken is om de generaasje fan rimpels te foarkommen. Earst fan alle En de oarsaak.
Mei de skeakel fan 'e SWITCH fluktuearret de stroom yn' e induktânsje L ek op en del by de jildige wearde fan 'e útfierstroom. Dêrom sil d'r ek in rimpel wêze dat deselde frekwinsje is as Switch oan 'e útfier ein. Algemien ferwize de rimpelingen fan 'e riber nei dit, wat relatearre is oan' e kapasiteit fan 'e útfierkondensator en ESR. De frekwinsje fan dizze rimpel is itselde as de wikseljende stroomfoarsjenning, mei in berik fan tsientallen oant hûnderten kHz.
Dêrneist Switch algemien brûkt bipolar transistors of MOSFETs. Gjin saak hokker men is, der sil in opkomst en ôfnimme tiid as it wurdt ynskeakele en dea. Op dit stuit, der sil gjin lûd yn it circuit dat is itselde as de ferheging tiid as de Switch opkommende ôfnimming tiid, of in pear kear, en is oer it algemien tsientallen MHz. Likegoed is de diode D yn reverse herstel. It lykweardige circuit is de searje fan fersetkondensatoren en induktors, dy't resonânsje sille feroarsaakje, en de lûdfrekwinsje is tsientallen MHz. Dizze twa lûden wurde oer it algemien heechfrekwinsje-lûd neamd, en de amplitude is normaal folle grutter dan de rimpel.
As it in AC / DC-konverter is, is d'r neist de boppesteande twa rimpelingen (lûd), ek AC-lûd. De frekwinsje is de frekwinsje fan ynfier AC Netzteil, sawat 50-60Hz. D'r is ek in co-mode-lûd, om't it krêftapparaat fan in protte wikseljende stroomfoarsjenning de shell brûkt as in radiator, dy't in lykweardige kapasitânsje produsearret.
Mjitting fan wikseljende macht ripples
Basis easken:
Keppeling mei in oscilloskoop AC
20MHz bânbreedte limyt
Ferwiderje de grûndraad fan 'e sonde
1.AC-keppeling is om de superposysje DC-spanning te ferwiderjen en in krekte golffoarm te krijen.
2. It iepenjen fan de 20MHz-bânbreedtelimyt is om de ynterferinsje fan hege frekwinsje lûd te foarkommen en de flater te foarkommen. Omdat de amplitude fan hege-frekwinsje gearstalling is grut, it moat fuortsmiten wurde as mjitten.
3. Unplug de grûn clip fan de oscilloscope sonde, en brûk de grûn mjitting mjitting te ferminderjen ynterferinsje. In protte ôfdielingen hawwe gjin grûnringen. Mar beskôgje dizze faktor as jo beoardielje oft it kwalifisearre is.
In oar punt is om in 50Ω terminal te brûken. Neffens de ynformaasje fan 'e oscilloskoop is de 50Ω-module om de DC-komponint te ferwiderjen en de AC-komponint krekt te mjitten. Der binne lykwols in pear oscilloskopen mei sokke spesjale probes. Yn 'e measte gefallen wurdt it gebrûk fan sondes fan 100kΩ oant 10MΩ brûkt, wat tydlik ûndúdlik is.
It boppesteande is de basisfoarsoarchsmaatregels by it mjitten fan 'e wikselrimpel. As de oscilloskoopsonde net direkt bleatsteld oan it útfierpunt, moat it wurde mjitten troch twisted linen as 50Ω koaksiale kabels.
By it mjitten fan hege frekwinsje lûd is de folsleine band fan 'e oscilloskoop oer it algemien hûnderten mega oant GHz nivo. Oaren binne itselde as boppesteande. Miskien hawwe ferskate bedriuwen ferskillende testmetoaden. Yn 'e definitive analyse moatte jo jo testresultaten witte.
Oer oscilloskoop:
Guon digitale oscilloskoop kin rimpelingen net korrekt mjitte fanwegen ynterferinsje en opslachdjipte. Op dit stuit moat de oscilloskoop ferfongen wurde. Soms hoewol't de âlde simulaasje oscilloscope bânbreedte is mar tsientallen mega, de prestaasje is better as de digitale oscilloscope.
Inhibysje fan wikseljende macht ripples
Foar it wikseljen fan rimpels, teoretysk en eins bestean. D'r binne trije manieren om it te ûnderdrukken of te ferminderjen:
1. Fergrutsje de inductance en output capacitor filtering
Neffens de formule fan 'e wikseljende stroomfoarsjenning wurde de hjoeddeistige fluktuaasjegrutte en induktânsjewearde fan' e induktive induktânsje omkeard evenredich, en de útfierrimpels en útfierkondensatoren binne omkeard evenredich. Dêrom kinne tanimmende elektryske en útfierkondensatoren rimpelingen ferminderje.
De foto hjirboppe is de hjoeddeistige golffoarm yn 'e wikseljende stroomfoarsjenning L. Syn rimpelstroom △ i kin wurde berekkene út de folgjende formule:
It kin sjoen wurde dat it fergrutsjen fan de L-wearde of it fergrutsjen fan de skeakelfrekwinsje de aktuele fluktuaasjes yn 'e induktânsje kin ferminderje.
Lykas, de relaasje tusken output Ripples en output capacitors: VRIPPLE = IMAX / (CO × F). It kin sjoen wurde dat it fergrutsjen fan de output capacitor wearde kin ferminderjen de rimpel.
De gewoane metoade is om aluminium elektrolytyske kondensatoren te brûken foar de útfierkapasitânsje om it doel fan grutte kapasiteit te berikken. Elektrolytyske kondensatoren binne lykwols net heul effektyf yn it ûnderdrukken fan hege frekwinsje-lûd, en ESR is relatyf grut, dus it sil in keramyske kondensator njonken ferbine om it tekoart oan elektrolytyske aluminiumkondensatoren goed te meitsjen.
Tagelyk, as de stroomfoarsjenning wurket, is de spanning VIN fan 'e ynfierterminal net feroare, mar de aktuele feroaret mei de switch. Op dit stuit, de ynfier Netzteil net foarsjen in hjoeddeistige goed, meastal tichtby de hjoeddeiske ynfier terminal (nimme de buck type as foarbyld, is tichtby Switch), en ferbynt de capacitance te foarsjen stroom.
Nei it tapassen fan dizze tsjinmaatregel wurdt de stroomfoarsjenning fan Buck-skeakel werjûn yn 'e ûndersteande figuer:
De boppesteande oanpak is beheind ta it ferminderjen fan rimpels. Fanwege de folume limyt, de inductance sil net wêze hiel grut; de output capacitor nimt ta in beskate graad, en der is gjin dúdlik effekt op it ferminderjen fan de rimpels; de ferheging fan 'e wikselfrekwinsje sil it skeakelferlies ferheegje. Dus as de easken strang binne, is dizze metoade net heul goed.
Foar de prinsipes fan it wikseljen fan stroomfoarsjenning kinne jo ferwize nei ferskate soarten hantliedingen foar it wikseljen fan krêftûntwerp.
2. Twa-nivo filtering is te foegjen earste-nivo LC filters
It remmende effekt fan it LC-filter op 'e lûdrimpel is relatyf dúdlik. Selektearje neffens de te ferwiderjen rimpelfrekwinsje de passende induktorkondensator om it filterkring te foarmjen. Yn 't algemien kin it de rimpelingen goed ferminderje. Yn dit gefal moatte jo it samplingpunt fan 'e feedbackspanning beskôgje. (Lykas hjirûnder werjûn)
It samplingpunt wurdt selektearre foar it LC-filter (PA), en de útfierspanning sil wurde fermindere. Om't elke induktânsje in DC-resistinsje hat, as d'r in aktuele útfier is, sil d'r in spanningsfal wêze yn 'e induktânsje, wat resulteart yn in fermindering fan 'e útfierspanning fan 'e stroomfoarsjenning. En dizze spanningsfal feroaret mei de útfierstroom.
It samplingpunt wurdt selektearre nei it LC-filter (PB), sadat de útfierspanning de spanning is dy't wy wolle. In induktânsje en in kondensator wurde lykwols yn it machtsysteem ynfierd, wat systeeminstabiliteit kin feroarsaakje.
3. Nei de útfier fan 'e wikseljende stroomfoarsjenning, ferbine LDO-filtering
Dit is de meast effektive manier om rimpels en lûd te ferminderjen. De útfierspanning is konstant en hoecht it orizjinele feedbacksysteem net te feroarjen, mar it is ek de meast kosten-effektive en it heechste enerzjyferbrûk.
Elke LDO hat in yndikator: lûdsûnderdrukkingsferhâlding. It is in frekwinsje-DB-kromme, lykas werjûn yn 'e figuer hjirûnder is de kromme fan LT3024 LT3024.
Nei LDO is de wikselrimpel oer it algemien ûnder 10mV. De folgjende figuer is de fergeliking fan rimpelingen foar en nei LDO:
Yn ferliking mei de kromme fan 'e boppesteande figuer en de golffoarm oan' e lofterkant, kin sjoen wurde dat it remmende effekt fan LDO tige goed is foar de wikseljende rimpelingen fan hûnderten KHz. Mar binnen in hege frekwinsjeberik is it effekt fan 'e LDO net sa ideaal.
Ferminderje rimpels. De PCB-bedrading fan 'e wikseljende stroomfoarsjenning is ek kritysk. Foar lûd mei hege frekwinsje, fanwege de grutte frekwinsje fan hege frekwinsje, hoewol de post-poadiumfiltering in bepaald effekt hat, is it effekt net dúdlik. Der binne spesjale stúdzjes yn dit ferbân. De ienfâldige oanpak is te wêzen op 'e diode en de capacitance C of RC, of ferbine de inductance yn searje.
De boppesteande figuer is in lykweardich circuit fan 'e eigentlike diode. As de diode hege snelheid is, moatte parasitêre parameters wurde beskôge. Tidens it omkearde herstel fan 'e diode waard de lykweardige induktânsje en lykweardige kapasitânsje in RC-oscillator, dy't hege frekwinsje-oscillaasje genereart. Om dizze hege-frekwinsje oscillaasje te ûnderdrukken, is it nedich om capacitance C of RC buffernetwurk te ferbinen oan beide úteinen fan 'e diode. De wjerstân is algemien 10Ω-100 ω, en de kapasiteit is 4.7PF-2.2NF.
De kapasitânsje C of RC op 'e diode C of RC kin wurde bepaald troch werhelle testen. As it net goed selektearre is, sil it slimmer oscillaasje feroarsaakje.
Post tiid: Jul-08-2023
