Środki mające na celu zmniejszenie tętnienia i napięcia szumu w zasilaczach impulsowych
W porównaniu z zasilaczami liniowymi, zasilacze impulsowe (w tym przetwornice AC/DC, przetwornice DC/DC, moduły AC/DC i moduły DC/DC) mają najważniejszą zaletę w postaci wysokiej wydajności konwersji, która zazwyczaj może osiągnąć 8{{7 }} procent do 85 procent i do 90 procent do 97 procent; Po drugie, zasilacz impulsowy wykorzystuje transformatory wysokiej częstotliwości zamiast nieporęcznych transformatorów częstotliwości zasilania, co nie tylko zmniejsza wagę, ale także zmniejsza objętość, co skutkuje coraz szerszym zakresem zastosowań. Jednak wadą zasilacza impulsowego jest to, że jego tranzystor przełączający działa w stanie przełączania o wysokiej częstotliwości, a tętnienie wyjściowe i napięcie szumu są stosunkowo duże, zwykle około 1 procent napięcia wyjściowego (najniższy poziom wynosi około 0,5 procent napięcia wyjściowego). napięcie wyjściowe). Najlepszy produkt ma również napięcie tętnienia i szumu rzędu kilkudziesięciu mV; Rurka regulacyjna zasilacza liniowego pracuje w stanie liniowym, bez napięcia tętniącego, a wyjściowe napięcie szumu jest również małe, z jednostką μ V.
W artykule pokrótce przedstawiono przyczyny i metody pomiaru tętnienia i szumu generowanego przez zasilacze impulsowe, urządzenia pomiarowe, standardy pomiarowe oraz środki mające na celu redukcję tętnienia i szumu.
1, Przyczyny generowania tętnienia i hałasu:
Wyjście zasilacza impulsowego nie jest czystym napięciem stałym, ale wewnątrz znajdują się pewne elementy prądu przemiennego, które są spowodowane tętnieniami i szumami. Tętnienie to wahania wyjściowego napięcia stałego, które są powiązane z działaniem przełączającym zasilacza impulsowego. W każdym procesie otwierania i zamykania energia elektryczna jest „pompowana” od końca wejściowego do końca wyjściowego, tworząc proces ładowania i rozładowywania, w wyniku którego powstają wahania napięcia wyjściowego z częstotliwością zbliżoną do częstotliwości wyłącznika. Napięcie tętnienia to wartość szczytowa pomiędzy szczytami i dolinami tętnienia, a jego wielkość jest związana z pojemnością i jakością kondensatorów wejściowych i wyjściowych zasilacza impulsowego.
Istnieją dwa powody generowania szumu: jeden jest generowany przez sam zasilacz impulsowy; Innym rodzajem są zakłócenia pochodzące od zewnętrznych pól elektromagnetycznych (EMI), które mogą przedostać się do zasilacza impulsowego poprzez promieniowanie lub wejście przez linie energetyczne. Hałas generowany przez sam zasilacz impulsowy to ciąg impulsów o wysokiej częstotliwości, spowodowany ostrymi impulsami generowanymi w momencie przewodzenia i odcięcia przełącznika, zwany także szumem przełączania. Częstotliwość ciągu impulsów szumowych jest znacznie wyższa niż częstotliwość przełączania, a napięcie szumu jest jego wartością szczytową. Amplituda napięcia szumowego jest w dużej mierze związana z topologią zasilacza impulsowego, stanem pasożytniczym w obwodzie i konstrukcją płytki PCB.
2, Środki mające na celu zmniejszenie napięcia tętnienia i szumu:
Oprócz szumu przełączającego, wejście zasilacza impulsowego w przetwornicy AC/DC podlega prostowaniu pełnookresowemu i filtrowaniu kondensatora, a kształt fali prądu jest impulsowy, jak pokazano na rysunku 17 (rysunek a przedstawia obwód prostowania i filtrowania pełnookresowego oraz b pokazuje przebiegi napięcia i prądu). W przebiegu prądu występują harmoniczne wyższego rzędu, które zwiększają poziom szumu. Dobry zasilacz impulsowy (przetwornica AC/DC) dodał do obwodu obwód korekcji współczynnika mocy (PFC), dzięki czemu prąd wyjściowy jest zbliżony do fali sinusoidalnej, redukując harmoniczne wyższego rzędu i zwiększając współczynnik mocy do około {{3} }.95, redukując zanieczyszczenie sieci energetycznej.
