Quali sono le ragioni dell'ondulazione e del rumore dell'alimentazione regolata?
L'uscita dell'alimentatore a commutazione non è una pura tensione CC, ma contiene alcuni componenti CA, causati da ondulazioni e rumore. L'ondulazione è la fluttuazione della tensione CC in uscita, che è correlata all'azione di commutazione dell'alimentatore switching. Durante ogni processo di accensione e spegnimento, l'energia elettrica viene "pompata" dall'estremità di ingresso all'estremità di uscita, formando un processo di carica e scarica, con conseguenti fluttuazioni nella tensione di uscita e la frequenza di fluttuazione è la stessa del frequenza di commutazione. La tensione di ripple è il valore picco-picco tra il picco e il minimo dell'ondulazione e la sua dimensione è correlata alla capacità e alla qualità del condensatore di ingresso e del condensatore di uscita dell'alimentatore switching.
Ci sono due ragioni per il rumore, la prima è generata dall'alimentatore switching stesso; l'altro è l'interferenza (EMI) del campo elettromagnetico esterno, che può entrare nell'alimentatore switching attraverso la radiazione o immettere l'alimentatore switching attraverso la linea elettrica.
Il rumore generato dall'alimentatore a commutazione stesso è un treno di impulsi ad alta frequenza, causato dagli impulsi acuti che si verificano nel momento in cui l'interruttore viene acceso e spento, ed è anche chiamato 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, allo stato parassita nel circuito e al design del PCB.
Le forme d'onda dell'ondulazione e del rumore possono essere viste con un oscilloscopio, come mostrato nella Figura 1. La frequenza dell'ondulazione è la stessa di quella del tubo di commutazione e 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 è la tensione di ripple e di rumore e la sua unità è mVp-p.
Metodi di misurazione dell'ondulazione e del rumore
L'ondulazione e la tensione di rumore sono uno dei principali parametri prestazionali degli alimentatori a commutazione, quindi come misurarli accuratamente è una questione molto importante. Attualmente, il metodo per misurare l'ondulazione e la tensione di rumore consiste nell'utilizzare un oscilloscopio a banda larga, in grado di misurare con precisione i valori di ondulazione e tensione di rumore.
A causa dell'ampia varietà di alimentatori a commutazione (con diverse topologie, frequenze operative, potenza di uscita, diversi requisiti tecnici, ecc.), ciascun produttore utilizza il metodo di misurazione dell'oscilloscopio. Tutte le misurazioni hanno i propri standard, vale a dire gli standard aziendali.
Nella Figura 2 è mostrato uno schema a blocchi di un dispositivo per la misurazione dell'ondulazione e del rumore con un oscilloscopio. È costituito dall'alimentatore switching testato, dal carico, dall'oscilloscopio e dalla connessione di misurazione. In alcuni dispositivi di misura vengono saldati anche componenti come induttanza o capacità e resistenza.
