Kako preprečiti valovanje stikalnega napajanja
Po STIKALU stikala tudi tok v induktorju L niha navzgor in navzdol glede na efektivno vrednost izhodnega toka. Zato bo tudi na izhodu prisotno valovanje z enako frekvenco kot STIKALO, kar se na splošno imenuje valovanje. Povezan je z zmogljivostjo izhodnega kondenzatorja in ESR.
Kako omejiti nastajanje valovanja stikalnega napajalnika, nastajanje valovanja stikalnega napajalnika Naš namen je zmanjšati izhodno valovanje na sprejemljivo raven, temeljna rešitev za ta cilj pa je:
Generiranje valovanja v stikalnem napajalniku
Naš cilj je zmanjšati izhodno valovanje na sprejemljivo raven. Najbolj temeljna rešitev za ta cilj je čim bolj preprečiti ustvarjanje valovanja. Najprej moramo biti jasni glede vrst in vzrokov valovanja v stikalnem napajalniku.
Po STIKALU stikala tudi tok v induktorju L niha navzgor in navzdol glede na efektivno vrednost izhodnega toka. Zato bo tudi na izhodu prisotno valovanje z enako frekvenco kot STIKALO, kar se na splošno imenuje valovanje. Povezan je z zmogljivostjo izhodnega kondenzatorja in ESR. Frekvenca tega valovanja je enaka kot pri stikalnem napajalniku, ki je od deset do sto kHz.
Poleg tega SWITCH na splošno izbere bipolarni tranzistor ali MOSFET, ne glede na katerega, bo ob vklopu in izklopu čas vzpona in čas padca. V tem času bo v vezju hrup z enako frekvenco ali lihim pomnoženjem frekvence kot čas vzpona in padca SWITCH, običajno na desetine MHz. Podobno je v trenutku povratne obnovitve ekvivalentno vezje diode D serijska povezava upora, kapacitivnosti in induktivnosti, kar bo povzročilo resonanco in bo frekvenca šuma več deset MHz. Ti dve vrsti šuma na splošno imenujemo visokofrekvenčni šum, amplituda pa je običajno veliko večja od valovanja.
Če gre za pretvornik AC/DC, poleg zgornjih dveh vrst valovanja (šuma) obstaja še šum izmeničnega toka, frekvenca pa je frekvenca vhodnega napajalnika izmeničnega toka, ki je približno 50 ~ 60 Hz. Obstaja tudi nekakšen običajni šum, ki ga povzroča ekvivalentna kapacitivnost, ki jo ustvarijo številne napajalne naprave stikalnega napajanja, ki uporabljajo lupino kot radiator. Ker se ukvarjam z raziskavami in razvojem avtomobilske elektronike, imam le malo stika s zadnjima dvema vrstama hrupa, zato ju zaenkrat ne bom upošteval.
Merjenje valovitosti stikalnega napajanja
Osnovne zahteve: uporabite AC sklopko osciloskopa, omejitev pasovne širine 20MHz, odklopite ozemljitveno žico sonde.
1, AC sklopka je namenjena odstranitvi naložene enosmerne napetosti in pridobitvi pravilne valovne oblike.
2. Odpiranje omejitve pasovne širine 20MHz je posledica preprečevanja motenj visokofrekvenčnega šuma in preprečevanja napak pri merjenju. Zaradi velike amplitude visokofrekvenčnih komponent jih je treba pri merjenju odstraniti.
3. Odklopite ozemljitveno sponko sonde osciloskopa in za merjenje uporabite ozemljitveni obroč, da zmanjšate motnje. Mnogi deli nimajo ozemljitvenih obročev, tako da, če je napaka dovoljena, jih je mogoče izmeriti neposredno z ozemljitveno objemko sonde. Vendar je treba ta dejavnik upoštevati pri presoji, ali je kvalificiran ali ne.
Druga točka je uporaba priključka 50Ω. Po podatkih osciloskopa Yokogawa 50Ω modul odstrani enosmerno komponento in meri izmenično komponento. Vendar pa je malo osciloskopov opremljenih s tovrstno posebno sondo in v večini primerov se za merjenje uporablja standardna sonda od 100KΩ do 10MΩ, tako da vpliv zaenkrat ni jasen.
Zgoraj so navedeni osnovni varnostni ukrepi pri merjenju valovanja stikala. Če sonda osciloskopa ni v neposrednem stiku z izhodno točko, jo je treba izmeriti s prepletenim parom ali 50Ω koaksialnim kablom.
Pri merjenju visokofrekvenčnega šuma se uporablja vseprepustni pas osciloskopa, ki je na splošno več sto megabajtov na raven GHz. Drugi so enaki kot zgoraj. Morda imajo različna podjetja različne metode testiranja. V končni analizi bodite jasni glede rezultatov testa. Naj vas stranke prepoznajo.
O osciloskopu:
Nekateri digitalni osciloskopi ne morejo natančno izmeriti valovanja zaradi motenj in globine shranjevanja. V tem času je treba zamenjati osciloskop. Čeprav je pasovna širina starega analognega osciloskopa le nekaj deset megabajtov, je njegova zmogljivost boljša kot pri digitalnem osciloskopu.
