Kako zmanjšati valovanje stikalnega napajanja?
Kot visoko učinkovit in visoko zmogljiv napajalnik se stikalni napajalnik pogosto uporablja v različnih elektronskih izdelkih. Vendar pa bo zaradi stikalnega napajanja v procesu napajanja povzročilo določeno valovanje, čeprav to valovanje ne bo imelo neposrednega vpliva na elektronsko opremo, vendar za nekatere občutljive elektronske opreme valovanja ni mogoče popolnoma prezreti. Zato je zmanjšanje valovanja stikalnega napajanja postalo problem, ki mu je treba posvetiti pozornost.
Kako lahko torej stikalno napajanje zmanjša valovanje? Ta članek bo podrobno predstavil tri metode: tehnologijo filtriranja, modulacijo in tehnologijo krmiljenja.
1. Tehnologija filtriranja
Tehnologija filtriranja je ena najpogosteje uporabljenih metod za zmanjšanje valovanja v stikalnem napajalniku. S serijsko povezavo kondenzatorja filtra in induktorja filtra na izhodnem koncu preklopnega napajalnika je mogoče učinkovito filtrirati visokofrekvenčno valovanje na izhodnem koncu preklopnega napajalnika. Pri tehnologiji filtriranja je treba biti pozoren na naslednje vidike:
(1) Izberite ustrezne filtrske kondenzatorje in induktorje.
Izbira ustreznih filtrirnih kondenzatorjev in induktorjev je jedro filtrirne tehnologije. Na splošno mora imeti filtrirni kondenzator dovolj kapacitivnosti, da se lahko učinkovito polni in prazni, s čimer se popolnoma zmanjša valovanje. Induktor filtra mora imeti dovolj induktivnosti, da lahko ustvari povratno elektromotorno silo, ko se spremeni izhodni tok, in tako odpravi valovanje.
(2) Optimizirajte krogotok filtra
V vezju filtra bosta razporeditev in povezava kondenzatorja filtra in induktorja filtra vplivala na učinek filtriranja. Zato moramo optimizirati filtrsko vezje, da čim bolj odpravimo valovanje.
(3) Ocenite učinek filtriranja
Nazadnje moramo oceniti učinek filtriranja, da zagotovimo učinkovit nadzor izhodnega valovanja stikalnega napajanja.
2. Tehnologija modulacije
Tehnologija modulacije je še ena pogosto uporabljena metoda za zmanjšanje valovanja v stikalnem napajalniku. Običajno uporabljamo modulator PWM za ustvarjanje nadzorovanega valovanja na izhodu. Frekvenca tega valovanja mora biti višja od mejne frekvence filtra valovanja, tako da lahko filter odstrani vsa valovanja, vključno s tistimi, ki jih ustvari modulator. Tehnologija modulacije ima naslednje vidike, na katere je treba biti pozoren:
(1) Izberite ustrezno frekvenco modulacije
Frekvenca modulacije mora biti dovolj visoka, da lahko filter učinkovito filtrira valovanje. Poleg tega frekvenca modulacije ne sme biti previsoka, sicer bo povzročila prekomerno porabo energije in EMI motnje.
(2) Optimiziranje PWM modulatorja
Optimizacija modulatorja PWM lahko izboljša natančnost in učinkovitost modulacije, da se doseže boljši učinek zmanjšanja valovanja.
(3) Vrednotenje modulacijskega učinka
Na koncu je treba oceniti učinek modulacije, da se zagotovi učinkovit nadzor valovitosti filtriranja stikalnega napajanja.
3. Tehnologija nadzora
Tehnologija krmiljenja je razmeroma nova metoda za zmanjšanje valovanja s spreminjanjem delovnega načina stikalnega napajanja. Ta tehnologija mora uporabiti nekaj naprednih kontrolnih algoritmov za zmanjšanje izhodnega valovanja s spreminjanjem preklopne frekvence, preklopnega delovnega razmerja in drugih parametrov preklopnega napajalnika. Pri nadzorni tehnologiji je treba biti pozoren na naslednje vidike:
(1) Nadzor preklopne frekvence
Nadzor preklopne frekvence lahko spremeni delovno frekvenco preklopnega napajalnika in tako prilagodi izhodni tok in napetost preklopnega napajalnika v različnih delovnih pogojih. Ta tehnologija običajno zahteva uporabo nekaterih naprednih krmilnih algoritmov in visokonatančnih digitalnih krmilnikov.
(2) Nadzor delovnega razmerja stikala
Nadzor preklopnega delovnega razmerja lahko spremeni stikalno delovno razmerje stikalnega napajanja, s čimer prilagodi tok in napetost na izhodnem koncu. Ta tehnologija mora uporabiti nekatere zapletene krmilne algoritme, kot je PID krmilnik itd., in potrebuje visoko natančen digitalni krmilnik, da to realizira.
(3) Ocenite nadzorni učinek
Nazadnje je treba oceniti učinek krmiljenja, da se zagotovi učinkovit nadzor filtracije valovanja stikalnega napajanja.
