Come migliorare il rumore dell'alimentatore switching flyback
Il rumore audio si riferisce generalmente al segnale audio con la frequenza di 20-20kHz generato dall'alimentatore a commutazione stesso durante il funzionamento, che può essere udito dalle orecchie delle persone, soprattutto quando è di 2-40kHz, come mostrato nella seguente curva di risposta uguale 1. Quando la frequenza di oscillazione dei componenti elettronici e magnetici rientra nel campo uditivo delle orecchie umane, produrranno segnali udibili. Questo fenomeno era noto nella fase iniziale della ricerca sulla conversione di potenza. I trasformatori che funzionano a una frequenza di alimentazione di 50 e 60 Hz spesso producono fastidiosi rumori CA. Se il carico è modulato da componenti audio, anche il convertitore di potenza a commutazione che funziona a frequenza ultrasonica costante produrrà rumore audio. Questo documento introduce innanzitutto le cause del rumore dell'alimentatore switching, quindi espone le soluzioni per migliorare il rumore dell'alimentatore switching flyback.
Come migliorare il rumore dell'alimentatore switching flyback
1. Un buon design del layout sopprime il rumore.
Nel processo di progettazione, gli ingegneri aggiungeranno circuiti di assorbimento su entrambe le estremità del transistor ad effetto di campo DS per ridurre il picco, riducendo così efficacemente il rumore di uscita del modulo di potenza.
Nell'applicazione pratica, l'ondulazione di uscita e il rumore del modulo possono essere ulteriormente ridotti aggiungendo condensatori ai terminali di ingresso e uscita del modulo e collaborando con un buon layout PCB. La disposizione della scheda PCB, il condensatore di alimentazione in base alla direzione del flusso di corrente e il rumore di ondulazione del modulo di alimentazione non sono più un problema. La figura seguente elenca due metodi di layout.
2, soluzione di rumore audio del trasformatore
In primo luogo, il trasformatore deve essere bagnato in modo uniforme, in modo da riempire efficacemente gli spazi intrinseci tra le bobine, tra le bobine e lo scheletro e tra lo scheletro e il nucleo magnetico, e ridurre la possibilità di spostamento delle parti mobili. Se necessario, la superficie di contatto tra gli elementi magnetici e il circuito stampato può essere riempita con colla bianca o spruzzata con vernice a tre prove, riducendo ulteriormente lo spazio delle vibrazioni meccaniche e riducendo efficacemente il rumore.
Se le condizioni lo consentono, la densità del flusso magnetico di picco dovrebbe essere ridotta il più possibile, la densità del flusso magnetico di saturazione ad alta temperatura dovrebbe essere pienamente considerata e dovrebbe essere lasciato un margine sufficiente per evitare che la curva di lavoro entri nella regione non lineare, che può effettivamente ridurre il rumore audio del trasformatore. Gli esperimenti hanno dimostrato che il rumore emesso può essere ridotto da 5 dB a 15 dB quando la densità del flusso magnetico di picco viene ridotta da 3,000 Gauss a 2,000 Gauss.
Le condizioni consentono l'uso di materiali magnetici dolci come le leghe amorfe e ultramicrocristalline. La loro uniformità magnetica è molto migliore di quella delle ferriti ordinarie, ed il loro effetto magnetostrittivo tende a zero, per cui sono insensibili alle sollecitazioni.
3. Soluzioni generali al rumore capacitivo
La soluzione è sostituire il condensatore ceramico ad alta tensione utilizzato nel circuito di assorbimento con un condensatore a film di poliestere con scarso effetto elettrostrittivo, che può sostanzialmente eliminare il rumore generato dal condensatore.
Per determinare se la capacità ceramica è la principale fonte di rumore, è possibile sostituirla con condensatori di diversi isolanti. Il condensatore a film sottile è un sostituto conveniente. Tuttavia, è necessario prestare attenzione alla capacità del sostituto di resistere a ripetuti picchi di corrente e tensione.
Un'altra opzione con un prezzo competitivo consiste nell'utilizzare il circuito a pinza Zener anziché il circuito a pinza RCD. Il prezzo della pinza Zener è paragonabile a quello della pinza RCD, ma occupa molto meno spazio ed è più efficiente.
