Come prevenire la generazione di ondulazioni nell'alimentatore switching
Con l'interruttore di SWITCH, anche la corrente nell'induttore L oscilla su e giù al valore effettivo della corrente di uscita. Quindi all'uscita apparirà anche un'ondulazione con la stessa frequenza di SWITCH, che generalmente viene chiamata ondulazione. È correlato alla capacità del condensatore di uscita e dell'ESR.
Come sopprimere la generazione di ondulazione dell'alimentatore switching? Il nostro obiettivo è ridurre l’ondulazione dell’output a un livello tollerabile e la soluzione fondamentale per raggiungere questo obiettivo è:
La generazione di increspature negli alimentatori a commutazione
Il nostro obiettivo è ridurre l'ondulazione in uscita a un livello tollerabile e la soluzione fondamentale per raggiungere questo obiettivo è evitare il più possibile la generazione di ondulazione. Innanzitutto occorre chiarire le tipologie e le cause del ripple dell’alimentatore switching.
Con l'interruttore di SWITCH, anche la corrente nell'induttore L oscilla su e giù al valore effettivo della corrente di uscita. Quindi all'uscita apparirà anche un'ondulazione con la stessa frequenza di SWITCH, che generalmente viene chiamata ondulazione. È correlato alla capacità del condensatore di uscita e dell'ESR. La frequenza di questa ondulazione è la stessa di un alimentatore switching, variando dalle decine alle centinaia di KHz.
Inoltre, come interruttore viene generalmente selezionato il transistor a giunzione bipolare o MOSFET. Non importa quale sia l'interruttore, ci sarà un tempo di salita e un tempo di discesa quando viene acceso e spento. A questo punto, nel circuito apparirà un rumore con la stessa frequenza o una frequenza multipla dispari del tempo di salita e discesa di SWITCH, che di solito è di decine di MHz. Allo stesso modo, al momento del recupero inverso, il circuito equivalente del diodo D è una connessione in serie di resistori, condensatori e induttori, che possono causare risonanza e generare frequenze di rumore di decine di MHz. Questi due tipi di rumore sono generalmente chiamati rumore ad alta frequenza e la loro ampiezza è solitamente molto maggiore dell'ondulazione.
Se si tratta di un convertitore AC/DC, oltre ai due tipi di ripple (rumore) sopra menzionati, c'è anche il rumore AC. La frequenza è la frequenza dell'alimentazione CA in ingresso, che è di circa 50-60Hz. Esiste anche un rumore di modo comune causato dalla capacità equivalente generata dall'uso di involucri come dissipatori di calore in molti dispositivi di potenza degli alimentatori a commutazione. Poiché mi occupo di ricerca e sviluppo di elettronica automobilistica, non considero gli ultimi due tipi di rumore a causa della mia esposizione limitata.
Misura del ripple dell'alimentatore switching
Requisiti di base: utilizzare l'accoppiamento CA dell'oscilloscopio, la limitazione della larghezza di banda da 20 MHz e scollegare il filo di terra della sonda
1. L'accoppiamento CA serve a rimuovere la tensione CC sovrapposta e ottenere la forma d'onda corretta.
2. Attivare la limitazione della larghezza di banda da 20 MHz per evitare interferenze di rumore ad alta frequenza ed errori di test. A causa della grande ampiezza dei componenti ad alta frequenza, questi dovrebbero essere rimossi durante la misurazione.
3. Scollegare il morsetto di messa a terra della sonda dell'oscilloscopio e utilizzare un anello di messa a terra per la misurazione per ridurre le interferenze. Molte parti non hanno un anello di terra e, se l'errore è consentito, può essere misurato direttamente utilizzando il morsetto di terra della sonda. Ma questo fattore dovrebbe essere considerato quando si determina se è qualificato.
Un altro punto è utilizzare un terminale da 50 Ω. Come menzionato nei dati dell'oscilloscopio Yokogawa, 50
