Kako preprečiti ustvarjanje valovanja moči
S preklopom SWITCH tok v induktorju L prav tako niha navzgor in navzdol pri efektivni vrednosti izhodnega toka. Tako se bo valovanje z enako frekvenco kot SWITCH pojavilo tudi na izhodnem koncu, kar se na splošno imenuje valovanje. Povezan je z zmogljivostjo izhodnega kondenzatorja in ESR.
Kako zatreti nastajanje valovanja stikalnega napajalnika? Naš cilj je zmanjšati izhodno valovanje na sprejemljivo raven, najbolj temeljna rešitev za dosego tega cilja pa je:
Generiranje valovanja v stikalnih napajalnikih
Naš cilj je zmanjšati izhodno valovanje na sprejemljivo raven, najbolj temeljna rešitev za dosego tega cilja pa je, da se čim bolj izognemo ustvarjanju valovanja. Najprej moramo razjasniti vrste in vzroke valovanja stikalnega napajanja.
S preklopom SWITCH tok v induktorju L prav tako niha navzgor in navzdol pri efektivni vrednosti izhodnega toka. Tako se bo valovanje z enako frekvenco kot SWITCH pojavilo tudi na izhodnem koncu, kar se na splošno imenuje valovanje. Povezan je z zmogljivostjo izhodnega kondenzatorja in ESR. Frekvenca tega valovanja je enaka kot pri stikalnem napajalniku in se giblje od deset do sto KHz.
Poleg tega SWITCH na splošno uporabljajo bipolarne tranzistorje ali MOSFET-je, ne glede na to, kateri tip bo med njihovim prevajanjem in izklopom prišlo do časa vzpona in časa padca. Na tej točki se bo v tokokrogu pojavil šum, ki je enak frekvenci kot čas vzpona in padca STIKALA ali lihih večkratnikov, običajno več deset MHz. Podobno je v trenutku povratne obnovitve ekvivalentno vezje diode D serijska povezava uporov, kondenzatorjev in induktorjev, ki lahko povzročijo resonanco in generirajo hrupne frekvence več deset MHz. Ti dve vrsti šuma na splošno imenujemo visokofrekvenčni šum in njuna amplituda je običajno veliko večja od valovanja.
Če gre za pretvornik AC/DC, obstaja poleg obeh zgoraj omenjenih vrst valovanja (šuma) še AC šum. Frekvenca je frekvenca vhodnega napajanja izmeničnega toka, ki je okoli 50-60Hz. Obstaja tudi običajni šum, ki ga povzroča ekvivalentna kapacitivnost, ki nastane z uporabo ohišij kot odvodov toplote v številnih napajalnih napravah stikalnih napajalnikov. Ker se ukvarjam z raziskavami in razvojem avtomobilske elektronike, zaradi svoje omejene izpostavljenosti ne upoštevam zadnjih dveh vrst hrupa.
Merjenje valovanja stikalnega napajanja
Osnovne zahteve: uporabite AC sklopko osciloskopa, omejitev pasovne širine 20MHz, odklopite ozemljitveno žico sonde
1. Sklop izmeničnega toka je namenjen odstranitvi naložene enosmerne napetosti in pridobitvi pravilne valovne oblike.
2. Odpiranje omejitve pasovne širine 20MHz je namenjeno preprečevanju motenj zaradi visokofrekvenčnega šuma in preprečitvi napak pri merjenju. Zaradi velike amplitude visokofrekvenčnih komponent jih je potrebno med meritvijo odstraniti.
3. Odklopite ozemljitveno sponko sonde osciloskopa in za merjenje uporabite ozemljitveni obroč, da zmanjšate motnje. Mnogi deli nimajo ozemljitvenega obroča in če je napaka dovoljena, jo je mogoče neposredno izmeriti z ozemljitveno objemko sonde. Toda ta dejavnik je treba upoštevati pri ugotavljanju, ali je kvalificiran.
Druga točka je uporaba priključka 50 Ω. Kot je omenjeno v podatkih osciloskopa Yokogawa, modul 50 Ω meri komponento AC po odstranitvi komponente DC. Vendar je malo osciloskopov opremljenih s tako specializiranimi sondami in v večini primerov se za meritve uporabljajo standardne sonde 100K Ω do 10M Ω, kar začasno vpliva na jasnost.
Zgoraj so navedeni osnovni varnostni ukrepi pri merjenju valovanja stikala. Če sonda osciloskopa ne pride neposredno v stik z izhodno točko, jo je treba izmeriti s sukanim parom ali 50 Ω koaksialnim kablom.
Pri merjenju visokofrekvenčnega šuma uporabite polni pas osciloskopa, običajno v območju od sto megabitov do GHz. Ostali so enaki kot zgoraj. Različna podjetja imajo lahko različne metode testiranja. Konec koncev je pomembno, da jasno razumete rezultate svojih testov. Končno moramo pridobiti priznanje strank.
