La ondeto de la ŝaltpotenco estas neevitebla. Nia finfina celo estas redukti la eliran ondeton al tolerebla nivelo. La plej fundamenta solvo por atingi ĉi tiun celon estas eviti la generadon de ondetoj. Unue kaj la kaŭzo.
Per la ŝaltilo de la ŜALTILO, la kurento en la induktanco L ankaŭ fluktuas supren kaj malsupren ĉe la valida valoro de la elira kurento. Tial, ankaŭ estos ondeto kun la sama frekvenco kiel la Ŝaltilo ĉe la elira fino. Ĝenerale, la ondetoj de la ribo rilatas al tio, kiu rilatas al la kapacito de la elira kondensilo kaj ESR. La frekvenco de ĉi tiu ondeto estas la sama kiel tiu de la ŝaltila elektrofonto, kun intervalo de dekoj ĝis centoj da kHz.
Krome, la ŝaltilo ĝenerale uzas dupolusajn transistorojn aŭ MOSFETojn. Sendepende de kiu, estos kreskotempo kaj malkresktempo kiam ĝi estas ŝaltita kaj malaktiva. Tiam, ne estos bruo en la cirkvito, kiu estas sama kiel la kreskotempo kiel la kreskotempo de la malkresktempo de la ŝaltilo, aŭ kelkaj fojoj, kaj ĝenerale estas dekoj da MHz. Simile, la diodo D estas en inversa reakiro. La ekvivalenta cirkvito estas serio de rezistancaj kondensatoroj kaj induktiloj, kiuj kaŭzas resonancon, kaj la bruofrekvenco estas dekoj da MHz. Ĉi tiuj du bruoj estas ĝenerale nomataj altfrekvenca bruo, kaj la amplitudo estas kutime multe pli granda ol la ondeto.
Se temas pri konvertilo AC/DC, krom la supre menciitaj du ondetoj (bruo), ekzistas ankaŭ AC-bruo. La frekvenco estas la frekvenco de la enira AC-nutrado, ĉirkaŭ 50-60Hz. Ekzistas ankaŭ kunreĝima bruo, ĉar la potencaparato de multaj ŝaltilaj nutradoj uzas la ŝelon kiel radiatoron, kiu produktas ekvivalentan kapacitancon.
Mezurado de ŝaltilpotencaj ondoj
Bazaj postuloj:
Kuplado kun osciloskopo AC
20MHz bendolarĝa limo
Malŝaltu la terkonekton de la sondilo
1. AC-kuplado celas forigi la supermetitan kontinuan tension kaj akiri precizan ondformon.
2. Malfermi la limon de bendolarĝo de 20MHz celas malhelpi interferon de altfrekvenca bruo kaj preventi erarojn. Ĉar la amplitudo de la altfrekvenca komponaĵo estas granda, oni devas forigi ĝin dum mezurado.
3. Malŝaltu la terkonektilon de la osciloskopa sondilo, kaj uzu la termezuradon por redukti interferon. Multaj fakoj ne havas terringojn. Sed konsideru ĉi tiun faktoron kiam vi juĝas ĉu ĝi estas kvalifikita.
Alia punkto estas uzi 50Ω-terminalon. Laŭ la informoj de la osciloskopo, la 50Ω-modulo forigas la kontinuan kurentan komponenton kaj precize mezuras la alternan kurentan komponenton. Tamen, ekzistas malmultaj osciloskopoj kun tiaj specialaj sondiloj. Plejofte, oni uzas sondilojn de 100kΩ ĝis 10MΩ, kio estas provizore malklara.
La supre menciitaj estas la bazaj antaŭzorgoj dum mezurado de la ŝalta ondo. Se la osciloskopa sondilo ne estas rekte eksponita al la elira punkto, ĝi devus esti mezurata per torditaj linioj aŭ 50Ω koaksialaj kabloj.
Kiam oni mezuras altfrekvencan bruon, la plena bendo de la osciloskopo estas ĝenerale centoj da mega ĝis GHz-nivelo. Aliaj estas samaj kiel supre. Eble malsamaj kompanioj havas malsamajn testmetodojn. Fine, vi devas scii viajn testrezultojn.
Pri osciloskopo:
Iuj ciferecaj osciloskopoj ne povas mezuri ondetojn ĝuste pro interfero kaj stoka profundo. Tiam la osciloskopo devus esti anstataŭigita. Iafoje, kvankam la bendlarĝo de la malnova simula osciloskopo estas nur dekoj da megaoj, la rendimento estas pli bona ol tiu de cifereca osciloskopo.
Inhibicio de ŝaltilpotencaj ondoj
Por ŝaltaj ondetoj, teorie kaj fakte ekzistas. Estas tri manieroj subpremi aŭ redukti ilin:
1. Pliigu la induktancon kaj la filtradon de la elira kondensilo
Laŭ la formulo de la ŝaltilfonto, la fluktuograndeco de la kurento kaj la induktancovaloro de la indukta induktanco fariĝas inverse proporciaj, kaj la eliraj ondetoj kaj eliraj kondensatoroj estas inverse proporciaj. Tial, pliigo de elektraj kaj eliraj kondensatoroj povas redukti ondetojn.
La supra bildo montras la kurentan ondformon en la ŝaltilfonto-induktilo L. Ĝia ondfluo △ i povas esti kalkulita per la jena formulo:
Videblas, ke pliigo de L-valoro aŭ pliigo de la ŝaltfrekvenco povas redukti la nunajn fluktuojn en la induktanco.
Simile, la rilato inter eliraj ondetoj kaj eliraj kondensatoroj: VONDETO = IMAX/(CO × F). Videblas, ke pliigo de la valoro de la elira kondensatoro povas redukti la ondeton.
La kutima metodo estas uzi aluminiajn elektrolizajn kondensatorojn por la elira kapacitanco por atingi la celon de granda kapacito. Tamen, elektrolizaj kondensatoroj ne estas tre efikaj por subpremi altfrekvencan bruon, kaj la ESR estas relative granda, do oni konektos ceramikan kondensatoron apud ĝi por kompensi la mankon de aluminiaj elektrolizaj kondensatoroj.
Samtempe, kiam la elektrofonto funkcias, la tensio VIN de la eniga terminalo restas senŝanĝa, sed la kurento ŝanĝiĝas kun la ŝaltilo. Tiam, la eniga elektrofonto ne provizas kurentan puton, kutime proksime al la kurenta eniga terminalo (ekzemple, la buck-tipo estas proksime al la ŝaltilo), kaj konektas la kapacitancon por provizi kurenton.
Post apliko de ĉi tiu kontraŭrimedo, la Buck-ŝaltila elektrofonto estas montrita en la suba figuro:
La supra metodo limiĝas al redukto de ondetoj. Pro la volumena limo, la induktanco ne estos tre granda; la elira kondensilo pliiĝas ĝis certa grado, kaj ne estas evidenta efiko al redukto de la ondetoj; la pliiĝo de la ŝaltfrekvenco pliigos la ŝaltperdon. Do kiam la postuloj estas striktaj, ĉi tiu metodo ne estas tre bona.
Por la principoj de ŝaltilfonto, vi povas rilati al diversaj specoj de ŝaltilfonto-dezajnaj manlibroj.
2. Du-nivela filtrado estas aldoni unua-nivelajn LC-filtrilojn
La inhibicia efiko de la LC-filtrilo sur la bruondoleton estas relative evidenta. Laŭ la forigota ondeta frekvenco, elektu la taŭgan induktan kondensatoron por formi la filtrilcirkviton. Ĝenerale, ĝi povas bone redukti la ondetojn. En ĉi tiu kazo, vi devas konsideri la specimenpunkton de la retroliga tensio. (Kiel montrite sube)
La specimenpunkto estas elektita antaŭ la LC-filtrilo (PA), kaj la elira tensio estos reduktita. Ĉar ĉiu induktanco havas kontinukurentan reziston, kiam estas elira kurento, estos tensiofalo en la induktanco, rezultante en malpliiĝo de la elira tensio de la elektrofonto. Kaj ĉi tiu tensiofalo ŝanĝiĝas kun la elira kurento.
La specimenpunkto estas elektita post la LC-filtrilo (PB), tiel ke la elira tensio estas la dezirata tensio. Tamen, induktanco kaj kondensilo estas enkondukitaj en la potencan sistemon, kio povas kaŭzi sisteman malstabilecon.
3. Post la eligo de la ŝaltilfonto, konektu LDO-filtradon
Ĉi tiu estas la plej efika maniero redukti ondetojn kaj bruon. La elira tensio estas konstanta kaj ne necesas ŝanĝi la originalan reagsistemon, sed ĝi ankaŭ estas la plej kostefika kaj la plej alt-energia konsumo.
Ĉiu LDO havas indikilon: bruosubpremadan rilatumon. Ĝi estas frekvenco-DB-kurbo, kiel montrite en la suba figuro estas la kurbo de LT3024 LT3024.
Post LDO, la ŝalta ondeto estas ĝenerale sub 10mV. La sekva figuro montras komparon de ondetoj antaŭ kaj post LDO:
Kompare kun la kurbo de la supra figuro kaj la ondformo maldekstre, oni povas vidi, ke la inhiba efiko de LDO estas tre bona por ŝaltaj ondetoj de centoj da KHz. Sed ene de altfrekvenca gamo, la efiko de la LDO ne estas tiel ideala.
Reduktu ondetojn. La PCB-drataro de la ŝaltila nutrado ankaŭ estas kritika. Por altfrekvenca bruo, pro la alta frekvenco de alta frekvenco, kvankam la postŝtupa filtrado havas certan efikon, la efiko ne estas evidenta. Ekzistas specialaj studoj pri tio. La simpla aliro estas uzi la diodon kaj la kapacitancon C aŭ RC, aŭ konekti la induktancon serie.
La supra figuro estas ekvivalenta cirkvito de la efektiva diodo. Kiam la diodo funkcias per altrapidaj kurentoj, oni devas konsideri parazitajn parametrojn. Dum la inversa reakiro de la diodo, la ekvivalenta induktanco kaj la ekvivalenta kapacitanco iĝas RC-oscilatoro, generante altfrekvencan osciladon. Por subpremi ĉi tiun altfrekvencan osciladon, necesas konekti kapacitancon C aŭ RC-bufroreton ĉe ambaŭ finoj de la diodo. La rezistanco estas ĝenerale 10Ω-100 ω, kaj la kapacitanco estas 4.7PF-2.2NF.
La kapacitanco C aŭ RC sur la diodo C aŭ RC povas esti determinita per ripetaj testoj. Se ĝi ne estas elektita ĝuste, ĝi kaŭzos pli severan osciladon.
Afiŝtempo: 8-a de Julio, 2023
