نحوه جلوگیری از ریپل منبع تغذیه سوئیچینگ

نحوه جلوگیری از ریپل منبع تغذیه سوئیچینگ

تولید ریپل در منبع تغذیه سوئیچینگ

هدف ما کاهش ریپل خروجی تا حد قابل تحمل است و راه حل اساسی برای رسیدن به این هدف، اجتناب از تولید ریپل تا حد امکان است. ابتدا باید انواع و علل ریپل در منبع تغذیه سوئیچینگ را روشن کنیم.

به دنبال کلید سوئیچ، جریان در سلف L نیز در مقدار موثر جریان خروجی نوسان می کند. بنابراین یک ریپل در انتهای خروجی با همان فرکانس SWITCH وجود خواهد داشت که عموماً به آن ریپل گفته می شود. مربوط به ظرفیت و ESR خازن خروجی است. فرکانس این ریپل مانند یک منبع تغذیه سوئیچینگ است که از ده ها تا صدها کیلوهرتز متغیر است.

علاوه بر این، SWITCH به طور کلی از ترانزیستورهای دوقطبی یا ماسفت استفاده می کند. صرف نظر از اینکه کدام یک استفاده می شود، زمانی که آن را روشن و خاموش می کنید یک زمان افزایش و یک زمان سقوط وجود دارد. در این مرحله، صدایی با فرکانس یکسان یا مضرب های فرد زمان افزایش و سقوط SWITCH در مدار ظاهر می شود که معمولاً در محدوده ده ها مگاهرتز است. در لحظه بازیابی معکوس، مدار معادل دیود D یک اتصال سری مقاومت، خازن و اندوکتانس است که می تواند باعث تشدید و ایجاد فرکانس های نویز چند ده مگاهرتز شود. این دو نوع نویز عموماً نویز فرکانس بالا نامیده می شوند و دامنه آنها معمولاً بسیار بیشتر از ریپل است.

اگر مبدل AC/DC باشد، علاوه بر دو نوع ریپل (نویز) که در بالا ذکر شد، نویز AC نیز وجود دارد که فرکانس منبع تغذیه AC ورودی حدود 50-60هرتز است. همچنین نوعی نویز حالت رایج وجود دارد که به دلیل ظرفیت خازنی معادل تولید شده توسط دستگاه های برق بسیاری از منابع تغذیه سوئیچینگ با استفاده از محفظه ها به عنوان سینک حرارتی ایجاد می شود. از آنجایی که من درگیر تحقیق و توسعه الکترونیک خودرو هستم، کمتر در معرض دو نوع نویز دوم قرار دارم، بنابراین در حال حاضر آنها را در نظر نمی‌گیرم.

اندازه گیری ریپل در منبع تغذیه سوئیچینگ
الزامات اساسی: از کوپلینگ AC اسیلوسکوپ، محدودیت پهنای باند 20 مگاهرتز استفاده کنید، سیم زمین پروب را جدا کنید

1. کوپلینگ AC فرآیند حذف ولتاژ مستقیم DC برای به دست آوردن شکل موج صحیح است.

2. باز کردن محدودیت پهنای باند 20 مگاهرتز برای جلوگیری از تداخل نویز فرکانس بالا و جلوگیری از خطاهای اندازه گیری است. به دلیل دامنه زیاد اجزای فرکانس بالا، باید در حین اندازه گیری حذف شوند.

3. گیره اتصال زمین پروب اسیلوسکوپ را از برق بکشید و برای کاهش تداخل با یک حلقه زمین اندازه گیری کنید. بسیاری از قطعات حلقه اتصال به زمین ندارند و در صورت قابل قبول بودن خطا، می توان آنها را مستقیماً با استفاده از گیره اتصال به زمین پروب اندازه گیری کرد. اما این عامل باید هنگام تعیین اینکه آیا واجد شرایط است در نظر گرفته شود.

نکته دیگر استفاده از ترمینال 50 Ω است. با توجه به اطلاعات اسیلوسکوپ Yokogawa، ماژول 50 Ω پس از برداشتن قطعه DC، قطعه AC را اندازه گیری می کند. با این حال، تعداد کمی از اسیلوسکوپ ها مجهز به چنین پروب های تخصصی هستند. در بیشتر موارد، کاوشگرهای استاندارد از 100K Ω تا 10M Ω برای اندازه‌گیری استفاده می‌شوند و تاثیر آن در حال حاضر نامشخص است.

موارد فوق اقدامات احتیاطی اساسی هنگام اندازه گیری ریپل سوئیچ است. اگر پروب اسیلوسکوپ مستقیماً با نقطه خروجی تماس نداشته باشد، باید با استفاده از کابل های جفت تابیده یا کابل های کواکسیال 50 Ω اندازه گیری شود.

هنگام اندازه گیری نویز با فرکانس بالا، باند عبور کامل یک اسیلوسکوپ معمولاً در محدوده چند صد مگاهرتز تا گیگاهرتز است. بقیه همان موارد بالا هستند. شرکت های مختلف ممکن است روش های تست متفاوتی داشته باشند. در نهایت، داشتن درک روشنی از نتایج آزمون خود برای به دست آوردن شناخت مشتری بسیار مهم است.