دلایل ریپل و نویز منبع تغذیه تنظیم شده چیست؟
خروجی منبع تغذیه سوئیچینگ ولتاژ DC خالص نیست، اما برخی از قطعات AC در آن وجود دارد که ناشی از ریپل و نویز است. ریپل نوسان ولتاژ DC خروجی است که به عملکرد سوئیچینگ منبع تغذیه سوئیچینگ مربوط می شود. در طی هر فرآیند روشن و خاموش، انرژی الکتریکی از انتهای ورودی به انتهای خروجی پمپ می شود و فرآیند شارژ و دشارژ را تشکیل می دهد و در نتیجه نوساناتی در ولتاژ خروجی ایجاد می شود و فرکانس نوسان همان فرکانس است. فرکانس سوئیچینگ ولتاژ ریپل مقدار پیک به پیک بین پیک و فرورفتگی ریپل است و اندازه آن به ظرفیت و کیفیت خازن ورودی و خازن خروجی منبع تغذیه سوئیچینگ مربوط می شود.
دو دلیل برای نویز وجود دارد، یکی توسط منبع تغذیه سوئیچینگ ایجاد می شود. دیگری تداخل (EMI) میدان الکترومغناطیسی خارجی است که می تواند از طریق تابش وارد منبع تغذیه سوئیچینگ شود یا منبع تغذیه سوئیچینگ را از طریق خط برق وارد کند.
نویز تولید شده توسط منبع تغذیه سوئیچینگ خود یک قطار پالسی با فرکانس بالا است که در اثر پالس های تیز در لحظه روشن و خاموش شدن کلید ایجاد می شود و به آن نویز سوئیچینگ نیز می گویند. فرکانس انفجار نویز بسیار بیشتر از فرکانس سوئیچینگ است و ولتاژ نویز مقدار پیک به پیک آن است. دامنه ولتاژ نویز تا حد زیادی با توپولوژی منبع تغذیه سوئیچینگ، وضعیت انگلی در مدار و طراحی PCB مرتبط است.
شکل موج ریپل و نویز همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است با اسیلوسکوپ قابل مشاهده است. مجموع مقدار پیک به پیک ولتاژ ریپل و مقدار پیک به پیک ولتاژ نویز، ولتاژ ریپل و نویز است و واحد آن mVp-p است.
روش های اندازه گیری ریپل و نویز
ولتاژ ریپل و نویز یکی از پارامترهای عملکردی اصلی منابع تغذیه سوئیچینگ هستند، بنابراین نحوه اندازه گیری دقیق آنها موضوع بسیار مهمی است. در حال حاضر روش اندازه گیری ولتاژ ریپل و نویز استفاده از اسیلوسکوپ باند پهن است که می تواند مقادیر ولتاژ ریپل و نویز را به دقت اندازه گیری کند.
با توجه به تنوع گسترده منابع تغذیه سوئیچینگ (با توپولوژی های مختلف، فرکانس های کاری، توان خروجی، الزامات فنی مختلف و غیره)، هر سازنده از روش اندازه گیری اسیلوسکوپ استفاده می کند. همه اندازه گیری ها استانداردهای خاص خود را دارند، یعنی استانداردهای شرکتی.
بلوک دیاگرام یک دستگاه برای اندازه گیری ریپل و نویز با یک اسیلوسکوپ در شکل 2 نشان داده شده است. این بلوک شامل منبع تغذیه سوئیچینگ آزمایش شده، بار، اسیلوسکوپ و اتصال اندازه گیری است. در برخی از دستگاه های اندازه گیری، قطعاتی مانند اندوکتانس یا خازن و مقاومت نیز جوش داده می شود.
