Die skakelkragrimpel is onvermydelik. Ons uiteindelike doel is om die uitsetrimpeling tot 'n aanvaarbare vlak te verminder. Die mees fundamentele oplossing om hierdie doel te bereik, is om die opwekking van rimpels te vermy. Eerstens En die oorsaak.
Met die skakelaar van die SKAKELAAR, fluktueer die stroom in die induktansie L ook op en af by die geldige waarde van die uitsetstroom. Daarom sal daar ook 'n rimpel wees wat dieselfde frekwensie as Skakelaar aan die uitsetkant is. Oor die algemeen verwys die rimpelings van die rib hierna, wat verband hou met die kapasiteit van die uitsetkapasitor en ESR. Die frekwensie van hierdie rimpeling is dieselfde as die skakelkragtoevoer, met 'n reeks van tiene tot honderde kHz.
Boonop gebruik Switch gewoonlik bipolêre transistors of MOSFET's. Maak nie saak watter een is nie, daar sal 'n styging en afname tyd wees wanneer dit aangeskakel en dood is. Op hierdie tydstip sal daar geen geraas in die stroombaan wees wat dieselfde is as die toename tyd as die skakelaar stygende afname tyd, of 'n paar keer, en is oor die algemeen tiene van MHz. Net so is die diode D in omgekeerde herstel. Die ekwivalente stroombaan is die reeks weerstandskapasitors en induktors, wat resonansie sal veroorsaak, en die geraasfrekwensie is tientalle MHz. Hierdie twee geraas word gewoonlik hoëfrekwensie geraas genoem, en die amplitude is gewoonlik baie groter as die rimpel.
As dit 'n AC / DC-omskakelaar is, is daar benewens die bogenoemde twee rimpelings (geraas), ook AC-geraas. Die frekwensie is die frekwensie van insette AC-kragtoevoer, ongeveer 50-60Hz. Daar is ook 'n mede-modus geraas, want die kragtoestel van baie skakelkragtoevoer gebruik die dop as 'n verkoeler, wat 'n ekwivalente kapasitansie produseer.
Meting van skakelkragrimpels
Basiese vereistes:
Koppeling met 'n ossilloskoop AC
20MHz bandwydte limiet
Ontkoppel die gronddraad van die sonde
1.AC-koppeling is om die superposisie-GS-spanning te verwyder en 'n akkurate golfvorm te verkry.
2. Die opening van die 20MHz bandwydte limiet is om die inmenging van hoë-frekwensie geraas te voorkom en die fout te voorkom. Omdat die amplitude van hoëfrekwensiesamestelling groot is, moet dit verwyder word wanneer dit gemeet word.
3. Ontkoppel die grondklem van die ossilloskoopsonde en gebruik die grondmeting om steuring te verminder. Baie departemente het nie grondringe nie. Maar oorweeg hierdie faktor wanneer jy beoordeel of dit gekwalifiseer is.
Nog 'n punt is om 'n 50Ω-terminaal te gebruik. Volgens die inligting van die ossilloskoop is die 50Ω-module om die GS-komponent te verwyder en die AC-komponent akkuraat te meet. Daar is egter min ossilloskope met sulke spesiale probes. In die meeste gevalle word die gebruik van sondes van 100kΩ tot 10MΩ gebruik, wat tydelik onduidelik is.
Bogenoemde is die basiese voorsorgmaatreëls wanneer die skakelrimpel gemeet word. As die ossilloskoopsonde nie direk aan die uitsetpunt blootgestel word nie, moet dit deur gedraaide lyne of 50Ω koaksiale kabels gemeet word.
Wanneer hoëfrekwensiegeraas gemeet word, is die volle band van die ossilloskoop gewoonlik honderde mega tot GHz-vlak. Ander is dieselfde as bogenoemde. Miskien het verskillende maatskappye verskillende toetsmetodes. Op die ou end moet jy jou toetsresultate ken.
Oor ossilloskoop:
Sommige digitale ossilloskoop kan nie rimpelings korrek meet nie weens interferensie en bergingsdiepte. Op hierdie tydstip moet die ossilloskoop vervang word. Soms, alhoewel die ou simulasie-ossilloskoopbandwydte slegs tientalle mega is, is die werkverrigting beter as die digitale ossilloskoop.
Inhibisie van skakelkragrimpels
Vir die oorskakeling van rimpels, teoreties en eintlik bestaan. Daar is drie maniere om dit te onderdruk of te verminder:
1. Verhoog die induktansie- en uitsetkapasitorfiltrering
Volgens die formule van die skakelkragtoevoer word die huidige fluktuasiegrootte en induktansiewaarde van die induktiewe induktansie omgekeerd eweredig, en die uitsetrimpelings en uitsetkapasitors is omgekeerd eweredig. Daarom kan die verhoging van elektriese en uitsetkapasitors rimpelings verminder.
Die prentjie hierbo is die stroomgolfvorm in die skakelkragtoevoerinduktor L. Sy rimpelstroom △ i kan uit die volgende formule bereken word:
Dit kan gesien word dat die verhoging van L-waarde of die verhoging van die skakelfrekwensie die stroomskommelings in die induktansie kan verminder.
Net so is die verhouding tussen uitsetrimpelings en uitsetkapasitors: VRIPPEL = IMAX/(CO × F). Dit kan gesien word dat die verhoging van die uitsetkapasitorwaarde die rimpeling kan verminder.
Die gewone metode is om aluminium elektrolitiese kapasitors te gebruik vir die uitsetkapasitansie om die doel van groot kapasiteit te bereik. Elektrolitiese kapasitors is egter nie baie effektief om hoëfrekwensiegeraas te onderdruk nie, en ESR is relatief groot, dus sal dit 'n keramiekkapasitor langsaan koppel om die gebrek aan aluminium elektrolitiese kapasitors op te maak.
Terselfdertyd, wanneer die kragtoevoer werk, is die spanning VIN van die insetterminaal onveranderd, maar die stroom verander met die skakelaar. Op hierdie tydstip verskaf die insetkragtoevoer nie 'n stroomput nie, gewoonlik naby die huidige insetterminaal (met die buck-tipe as 'n voorbeeld, is naby Switch), en verbind die kapasitansie om stroom te verskaf.
Nadat hierdie teenmaatreël toegepas is, word die Buck-skakelaarkragtoevoer in die onderstaande figuur getoon:
Die bogenoemde benadering is beperk tot die vermindering van rimpelings. As gevolg van die volumelimiet sal die induktansie nie baie groot wees nie; die uitsetkapasitor verhoog tot 'n sekere mate, en daar is geen duidelike effek op die vermindering van die rimpelings nie; die verhoging van die skakelfrekwensie sal die skakelaarverlies verhoog. So wanneer die vereistes streng is, is hierdie metode nie baie goed nie.
Vir die beginsels van skakelkragtoevoer, kan u na verskeie tipes skakelkragontwerphandleidings verwys.
2. Twee-vlak filter is om eerste-vlak LC filters by te voeg
Die inhiberende effek van die LC-filter op die geraasrimpeling is relatief duidelik. Volgens die rimpelfrekwensie wat verwyder moet word, kies die toepaslike induktorkapasitor om die filterkring te vorm. Oor die algemeen kan dit die rimpelings goed verminder. In hierdie geval moet jy die steekproefpunt van die terugvoerspanning oorweeg. (Soos hieronder getoon)
Die monsternemingspunt word voor die LC-filter (PA) gekies en die uitsetspanning sal verminder word. Omdat enige induktansie 'n GS-weerstand het, wanneer daar 'n stroomuitset is, sal daar 'n spanningsval in die induktansie wees, wat lei tot 'n afname in die uitsetspanning van die kragtoevoer. En hierdie spanningsval verander met die uitsetstroom.
Die monsternemingspunt word na die LC-filter (PB) gekies, sodat die uitsetspanning die spanning is wat ons wil hê. 'n Induktansie en 'n kapasitor word egter binne die kragstelsel ingebring, wat stelselonstabiliteit kan veroorsaak.
3. Na die uitset van die skakelkragtoevoer, verbind LDO-filtrering
Dit is die doeltreffendste manier om rimpelings en geraas te verminder. Die uitsetspanning is konstant en hoef nie die oorspronklike terugvoerstelsel te verander nie, maar dit is ook die mees koste-effektiewe en die hoogste kragverbruik.
Enige LDO het 'n aanwyser: geraasonderdrukkingsverhouding. Dit is 'n frekwensie-DB-kromme, soos in die figuur hieronder getoon, is die kurwe van LT3024 LT3024.
Na LDO is die skakelrimpel oor die algemeen onder 10mV. Die volgende figuur is die vergelyking van rimpelings voor en na LDO:
In vergelyking met die kurwe van die figuur hierbo en die golfvorm aan die linkerkant, kan gesien word dat die inhiberende effek van LDO baie goed is vir die skakelrimpelings van honderde KHz. Maar binne 'n hoë frekwensie reeks is die effek van die LDO nie so ideaal nie.
Verminder rimpelings. Die PCB-bedrading van die skakelkragtoevoer is ook van kritieke belang. Vir hoë-frekwensie geraas, as gevolg van die groot frekwensie van hoë frekwensie, hoewel die post-stadium filtering het 'n sekere effek, die effek is nie voor die hand liggend. Daar is spesiale studies in hierdie verband. Die eenvoudige benadering is om op die diode en die kapasitansie C of RC te wees, of om die induktansie in serie te verbind.
Die figuur hierbo is 'n ekwivalente stroombaan van die werklike diode. Wanneer die diode hoëspoed is, moet parasitiese parameters in ag geneem word. Tydens die omgekeerde herstel van die diode het die ekwivalente induktansie en ekwivalente kapasitansie 'n RC-ossillator geword, wat hoëfrekwensie-ossillasie genereer. Om hierdie hoëfrekwensie-ossillasie te onderdruk, is dit nodig om kapasitansie C of RC buffernetwerk aan beide kante van die diode te koppel. Die weerstand is oor die algemeen 10Ω-100 ω, en die kapasitansie is 4.7PF-2.2NF.
Die kapasitansie C of RC op die diode C of RC kan deur herhaalde toetse bepaal word. As dit nie behoorlik gekies word nie, sal dit erger ossillasie veroorsaak.
Postyd: Jul-08-2023
