Pulsācijas slāpēšana komutācijas barošanas avotā
Lai pārslēgtu pulsāciju, ir jāpastāv gan teorētiski, gan praktiski. Parasti ir pieci veidi, kā to nomākt vai samazināt:
1. Palieliniet induktivitāti un izejas kondensatora filtru
Saskaņā ar komutācijas barošanas avota formulu strāvas svārstības induktorā ir apgriezti proporcionālas induktivitātes vērtībai, un izejas pulsācija ir apgriezti proporcionāla izejas kondensatora vērtībai. Tāpēc, palielinot induktora vērtību un izejas kondensatora vērtību, var samazināties pulsācija.
Līdzīgi, saistība starp izejas pulsāciju un izejas kapacitāti: vripple=Imax/(Co×f). Var redzēt, ka izejas kondensatora vērtības palielināšana var samazināt pulsāciju.
Parasti izejas kondensatoriem tiek izmantoti alumīnija elektrolītiskie kondensatori, lai sasniegtu lielu jaudu. Tomēr elektrolītiskie kondensatori nav īpaši efektīvi augstfrekvences trokšņu slāpēšanai, un ESR ir salīdzinoši liels, tāpēc tam blakus paralēli tiks pievienots keramikas kondensators, lai kompensētu alumīnija elektrolītisko kondensatoru trūkumu.
Tajā pašā laikā, kad darbojas komutācijas barošanas avots, spriegums Vin pie ieejas spailes nemainās, bet strāva mainās ar slēdzi. Šobrīd ieejas barošanas avots nenodrošinās ļoti labi strāvu, parasti tuvu strāvas ievades spailei (kā piemēru ņemiet BucK tipu, netālu no SWITcH), un paralēli pievienojiet kondensatoru, lai nodrošinātu strāvu.
Iepriekš minētās metodes ietekme uz pulsācijas samazināšanu ir ierobežota. Skaļuma ierobežojumu dēļ induktivitāte nebūs pārāk liela; ja izejas kapacitāte palielinās līdz noteiktam līmenim, tam nebūs acīmredzamas ietekmes uz pulsācijas samazināšanu; palielinot pārslēgšanas frekvenci, palielināsies pārslēgšanas zudumi. Tātad, ja prasības ir stingrākas, šī metode nav īpaši laba. Par komutācijas barošanas avota principu utt. varat atsaukties uz dažādām komutācijas barošanas avota projektēšanas rokasgrāmatām.
2. Divpakāpju filtrēšana, tas ir, LC filtra papildu posma pievienošana
LC filtram ir acīmredzamāks trokšņu pulsācijas slāpēšanas efekts. Atbilstoši noņemamā pulsācijas frekvencei tiek izvēlēta atbilstoša induktivitāte un kapacitāte, lai izveidotu filtra ķēdi, kas kopumā var ļoti labi samazināt pulsāciju.
Ja paraugu ņemšanas punkts tiek izvēlēts pirms LC filtra (Pa), izejas spriegums samazināsies. Tā kā jebkuram induktoram ir līdzstrāvas pretestība, tad, ja ir strāvas izvade, pāri induktoram būs sprieguma kritums, kā rezultātā samazināsies barošanas avota izejas spriegums. Un šis sprieguma kritums mainās atkarībā no izejas strāvas.
Paraugu ņemšanas punkts tiek izvēlēts pēc LC filtra (Pb), lai izejas spriegums būtu vēlamais spriegums. Bet tas ievieš induktivitāti un kondensatoru energosistēmā, kas var izraisīt sistēmas nestabilitāti. Attiecībā uz sistēmas stabilitāti ir ieviests daudz informācijas, tāpēc es šeit nerakstīšu sīkāk.
3. Pēc barošanas avota izejas pārslēgšanas pievienojiet LDO filtru
Tas ir visefektīvākais veids, kā samazināt pulsāciju un troksni, izejas spriegums ir nemainīgs, un nav jāmaina sākotnējā atgriezeniskās saites sistēma, taču tā ir arī metode ar visaugstākajām izmaksām un augstāko enerģijas patēriņu. Jebkuram LDO ir indikators: trokšņa noraidīšanas koeficients. ir frekvences-dB līkne.
Lai samazinātu viļņošanos. Ļoti kritisks ir arī komutācijas barošanas avota PCB izkārtojums, kas ir ļoti sarežģīta problēma. Ir speciāli komutācijas barošanas avota PCB inženieri. Augstas frekvences troksnim augstās frekvences un lielās amplitūdas dēļ, lai gan pēcpakāpes filtrēšanai ir zināms efekts, efekts nav acīmredzams. Šajā jomā ir īpaši pētījumi, un vienkāršs veids ir pieslēgt diodei kapacitāti C vai RC vai virknes induktivitāti.
4. Pievienojiet diodei kondensatoru C vai RC
Kad diode tiek ieslēgta un izslēgta lielā ātrumā, jāņem vērā parazītu parametri. Diodes reversās atkopšanas periodā ekvivalentā induktivitāte un līdzvērtīgā kapacitāte kļūst par RC oscilatoru, radot augstfrekvences svārstības. Lai nomāktu šīs augstfrekvences svārstības, pāri diodei paralēli jāpievieno kondensatora C vai RC snubber tīkls. Pretestība parasti ir 10Ω-100Ω, un kapacitāte ir 4,7pF-2.2nF.
Paralēli diodei pievienotā kondensatora C vai RC vērtību var noteikt tikai ar izmēģinājumu un kļūdu palīdzību. Ja tas nav pareizi izvēlēts, tas izraisīs nopietnākas svārstības.
Ja prasības attiecībā uz augstfrekvences troksni ir stingras, var izmantot mīkstās komutācijas tehnoloģiju. Ir daudz grāmatu, kas veltītas mīkstajai pārslēgšanai.
5. Diodei seko induktors (EMI filtrs)
Šī ir arī plaši izmantota metode augstfrekvences trokšņu slāpēšanai. Tiecoties uz trokšņa ģenerēšanas biežumu, izvēloties atbilstošu induktivitātes elementu, var arī efektīvi slāpēt troksni. Jāņem vērā, ka induktora nominālajai strāvai jāatbilst faktiskajām prasībām. Salīdzinoši vienkāršā metode netiks detalizēti izskaidrota.
