Przyczyny tętnień i szumów w zasilaczach impulsowych
Wyjście zasilacza impulsowego nie jest czystym napięciem stałym, ale zawiera pewne składowe prądu przemiennego, które są spowodowane tętnieniami i szumami. Tętnienie to wahania wyjściowego napięcia stałego, które są powiązane z działaniem przełączającym zasilacza impulsowego. Podczas każdego procesu otwierania i zamykania energia elektryczna jest „pompowana” od strony wejściowej do strony wyjściowej, tworząc proces ładowania i rozładowywania, który powoduje, że napięcie wyjściowe waha się z tą samą częstotliwością, co częstotliwość przełączania. Napięcie tętnienia to wartość międzyszczytowa pomiędzy szczytem a doliną tętnienia. Jego wielkość jest związana z pojemnością i jakością kondensatora wejściowego i wyjściowego zasilacza impulsowego.
Istnieją dwie przyczyny szumów, jedna jest generowana przez sam zasilacz impulsowy; drugim są zewnętrzne zakłócenia pola elektromagnetycznego (EMI), które mogą przedostać się do zasilacza impulsowego poprzez promieniowanie lub wprowadzić zasilacz impulsowy przez linię energetyczną.
Hałas generowany przez sam zasilacz impulsowy jest ciągiem impulsów o wysokiej częstotliwości, który jest spowodowany ostrymi impulsami generowanymi w momencie włączania i wyłączania wyłącznika. Nazywa się to również szumem przełączania. Częstotliwość ciągu impulsów szumowych jest znacznie wyższa niż częstotliwość przełączania, a napięcie szumu jest jego wartością międzyszczytową. Amplituda napięcia szumowego jest w dużej mierze związana z topologią zasilacza impulsowego, stanem pasożytniczym w obwodzie i konstrukcją płytki PCB.
Użyj oscyloskopu, aby zobaczyć przebiegi tętnienia i szumu. Częstotliwość tętnienia jest taka sama jak częstotliwość lampy przełączającej, podczas gdy częstotliwość szumu jest dwukrotnie większa niż częstotliwość lampy przełączającej. Suma wartości międzyszczytowej napięcia tętnienia i wartości międzyszczytowej napięcia szumu to napięcie tętnienia i szumu, a jego jednostką jest mVp-p.
Metody pomiaru tętnienia i szumu
Napięcie tętnienia i szumu to jedne z głównych parametrów pracy zasilaczy impulsowych, dlatego bardzo istotną kwestią jest sposób ich dokładnego pomiaru. Obecna metoda pomiaru napięcia tętnienia i szumu polega na wykorzystaniu oscyloskopu szerokopasmowego, który umożliwia dokładny pomiar wartości napięcia tętnienia i szumu.
Ponieważ istnieje wiele rodzajów zasilaczy impulsowych (o różnych topologiach, częstotliwościach roboczych, mocach wyjściowych, różnych wymaganiach technicznych itp.), wszyscy producenci stosują metody pomiaru oscyloskopu. Tylko urządzenia pomiarowe nie są dokładnie takie same. Dlatego każdy producent ma inne wymagania dla różnych zasilaczy impulsowych. Wszystkie pomiary mają swoje własne standardy, a mianowicie standardy korporacyjne.
Schemat blokowy układu do pomiaru tętnienia i szumu za pomocą oscyloskopu. Składa się z badanego zasilacza impulsowego, obciążenia, oscyloskopu i przyłączy pomiarowych. Niektóre urządzenia pomiarowe mają również przyspawane cewki indukcyjne, kondensatory, rezystory i inne elementy.
