Cause della generazione di ondulazioni e rumore negli alimentatori a commutazione
Alimentatore a commutazione (incluso convertitore CA/CC, convertitore CC/CC, modulo CA/CC e modulo CC/CC) rispetto all'alimentatore lineare, il vantaggio più importante è che l'efficienza di conversione è elevata, generalmente fino a 8{{7} }% all'85%, alto fino al 90% al 97%; In secondo luogo, l'alimentatore switching che utilizza un trasformatore ad alta frequenza invece dell'ingombrante trasformatore di frequenza, non solo riduce il peso per ridurre le dimensioni del volume, quindi la gamma di applicazioni diventa sempre più ampia. Tuttavia, lo svantaggio dell'alimentatore switching è dovuto al fatto che il tubo di commutazione funziona nello stato di commutazione ad alta frequenza, l'ondulazione di uscita e la tensione di rumore sono maggiori, generalmente circa l'1% della tensione di uscita (bassa per la tensione di uscita dello 0,5% o quindi), anche i migliori prodotti dell'ondulazione e della tensione di rumore sono decine di mV; e il tubo di regolazione dell'alimentatore lineare che funziona nello stato lineare, nessuna tensione di ondulazione, anche la tensione del rumore di uscita è inferiore, l'unità è μV.
Cause di ondulazione e rumore
L'uscita dell'alimentatore switching non è pura tensione CC, alcuni componenti CA, che sono causati da ondulazioni e rumore. L'ondulazione è la fluttuazione della tensione CC in uscita e l'azione di commutazione dell'alimentatore switching. Durante ogni processo di accensione e spegnimento, l'energia elettrica dall'ingresso viene "pompata" all'uscita, formando un processo di carica e scarica, con conseguenti fluttuazioni della tensione di uscita, fluttuazioni della stessa frequenza e frequenza di commutazione. La tensione di ondulazione è il valore picco-picco tra i picchi e le valli dell'ondulazione e la sua dimensione è correlata alla capacità e alla qualità dei condensatori di ingresso e di uscita dell'alimentatore switching.
Esistono due cause di rumore, una è generata dall'alimentatore switching stesso; l'altro è l'interferenza di campi elettromagnetici esterni (EMI), che possono entrare nell'alimentatore a commutazione attraverso le radiazioni o essere immessi nell'alimentatore a commutazione attraverso il cavo di alimentazione.
Il rumore generato dall'alimentatore switching stesso è un burst ad alta frequenza, causato dagli impulsi improvvisi che si verificano nel momento di accensione e spegnimento, noto anche come rumore di commutazione. La frequenza del burst di rumore è molto più alta della frequenza di commutazione e la tensione di rumore è il suo valore picco-picco. L'ampiezza della tensione di rumore è in gran parte correlata alla topologia dell'alimentatore switching, agli stati parassiti nel circuito e alla progettazione del PCB.
Usando un oscilloscopio, puoi vedere le forme d'onda dell'ondulazione e del rumore. La frequenza dell'ondulazione è uguale alla frequenza del tubo di commutazione, mentre la frequenza del rumore è doppia rispetto a quella del tubo di commutazione. La somma del valore picco-picco della tensione di ripple e del valore picco-picco della tensione di rumore costituisce il ripple e la tensione di rumore in mVp-p.
