Vzroki valovanja in hrupa v reguliranem napajalniku
Izhod stikalnega napajalnika ni čista enosmerna napetost, ampak je v njem nekaj AC komponent, ki jih povzročajo valovanje in hrup. Valovanje je nihanje izhodne enosmerne napetosti, ki je povezano s preklopnim delovanjem stikalnega napajalnika. Med vsakim postopkom vklopa in izklopa se električna energija "črpa" od vhodnega konca do izhodnega konca, kar tvori proces polnjenja in praznjenja, kar povzroči nihanje izhodne napetosti, frekvenca nihanja pa je enaka preklopna frekvenca. Valovitost napetosti je vrednost od vrha do vrha med vrhom in najnižjo vrednostjo valovanja, njena velikost pa je povezana z zmogljivostjo in kakovostjo vhodnega kondenzatorja in izhodnega kondenzatorja stikalnega napajalnika.
Obstajata dva razloga za hrup, enega ustvarja samo stikalno napajanje; drugi je motnja (EMI) zunanjega elektromagnetnega polja, ki lahko vstopi v stikalno napajanje prek sevanja ali vnese stikalno napajanje prek daljnovoda.
Šum, ki ga ustvarja sam stikalni napajalnik, je niz visokofrekvenčnih impulzov, ki nastane zaradi ostrih impulzov, ki nastanejo v trenutku vklopa in izklopa stikala, in se imenuje tudi stikalni šum. Frekvenca izbruha šuma je veliko višja od preklopne frekvence, napetost hrupa pa je njegova vrednost od vrha do vrha. Amplituda hrupne napetosti je v veliki meri povezana s topologijo stikalnega napajanja, parazitskim stanjem v vezju in zasnovo tiskanega vezja.
Valovne oblike valovanja in šuma lahko vidite z osciloskopom, kot je prikazano na sliki 1. Frekvenca valovanja je enaka frekvenci preklopne cevi, frekvenca šuma pa je dvakrat večja od frekvence preklopne cevi. Vsota vrednosti od vrha do vrha napetosti valovanja in vrednosti od vrha do vrha napetosti šuma je valovitost in napetost šuma, njena enota pa je mVp-p.
Metode merjenja valovanja in šuma
Valovanje in šumna napetost sta eden od glavnih parametrov delovanja stikalnih napajalnikov, zato je zelo pomembno vprašanje, kako jih natančno izmeriti. Trenutno je metoda merjenja valovanja in napetosti šuma uporaba širokopasovnega osciloskopa, ki lahko natančno izmeri vrednosti napetosti valovanja in šuma.
Zaradi velike raznolikosti stikalnih napajalnikov (z različnimi topologijami, delovnimi frekvencami, izhodno močjo, različnimi tehničnimi zahtevami itd.), vendar vsi proizvajalci uporabljajo metode merjenja z osciloskopom, le merilne naprave niso popolnoma enake, zato ima vsaka tovarna različne stikalne napajalnike. Vse meritve imajo svoje standarde, in sicer korporativne standarde.
