Güç kaynaklarını değiştirirken dalgalanmayı ve gürültü voltajını azaltmaya yönelik önlemler
Doğrusal güç kaynaklarıyla karşılaştırıldığında, anahtarlamalı güç kaynakları (AC/DC dönüştürücüler, DC/DC dönüştürücüler, AC/DC modülleri ve DC/DC modülleri dahil), genellikle 8{{7'ye ulaşabilen yüksek dönüşüm verimliliği açısından en belirgin avantaja sahiptir. }} yüzde 85'e kadar ve yüzde 90'dan yüzde 97'ye kadar; İkinci olarak, anahtarlamalı güç kaynağı, hantal güç frekansı transformatörleri yerine yüksek frekanslı transformatörler kullanır; bu, yalnızca ağırlığı azaltmakla kalmaz, aynı zamanda hacmi de azaltır ve bu da giderek daha geniş bir uygulama yelpazesine yol açar. Bununla birlikte, anahtarlamalı güç kaynağının dezavantajı, anahtarlama transistörünün yüksek frekanslı bir anahtarlama durumunda çalışması ve çıkış dalgalanması ve gürültü voltajının nispeten büyük olması, genellikle çıkış voltajının yüzde 1'i civarında olmasıdır (düşük olanı, voltajın yaklaşık yüzde 0,5'idir). çıkış voltajı). En iyi ürün ayrıca onlarca mV'luk bir dalgalanma ve gürültü voltajına sahiptir; Doğrusal güç kaynağının ayar tüpü, dalgalanma voltajı olmadan doğrusal bir durumda çalışır ve çıkış gürültü voltajı da μ V birimiyle küçüktür.
Bu makalede, güç kaynaklarının, ölçüm cihazlarının, ölçüm standartlarının değiştirilmesiyle oluşturulan dalgalanma ve gürültünün nedenleri ve ölçüm yöntemleri ile dalgalanma ve gürültüyü azaltmaya yönelik önlemler kısaca tanıtılmaktadır.
1, Dalgalanma ve gürültü oluşumunun nedenleri:
Anahtarlamalı güç kaynağının çıkışı saf DC voltajı değildir, ancak içinde dalgalanma ve gürültüden kaynaklanan bazı AC bileşenleri vardır. Dalgalanma, anahtarlamalı güç kaynağının anahtarlama eylemiyle ilişkili olan çıkış DC voltajındaki dalgalanmadır. Her açma ve kapama işleminde, elektrik enerjisi giriş ucundan çıkış ucuna "pompalanır", bu da bir yükleme ve boşaltma işlemi oluşturur, bu da çıkış voltajında anahtarın frekansına benzer bir frekansta dalgalanmalara neden olur. Dalgalanma voltajı, dalgalanmanın tepe ve dip noktaları arasındaki tepeden tepeye değerdir ve boyutu, anahtarlamalı güç kaynağının giriş ve çıkış kapasitörlerinin kapasitesi ve kalitesiyle ilgilidir.
Gürültü oluşumunun iki nedeni vardır: Biri anahtarlamalı güç kaynağının kendisi tarafından üretilir; Başka bir tür, anahtarlamalı güç kaynağına radyasyon yoluyla girebilen veya güç hatları aracılığıyla girebilen harici elektromanyetik alanlardan (EMI) kaynaklanan girişimdir. Anahtarlamalı güç kaynağının kendisi tarafından üretilen gürültü, anahtarlama gürültüsü olarak da bilinen, anahtarın iletimi ve kesilmesi anında üretilen keskin darbelerin neden olduğu yüksek frekanslı bir darbe dizisidir. Gürültü darbe dizisinin frekansı, anahtarlama frekansından çok daha yüksektir ve gürültü voltajı, tepeden tepeye değeridir. Gürültü voltajının genliği büyük ölçüde anahtarlamalı güç kaynağının topolojisi, devredeki parazit durumu ve PCB tasarımı ile ilgilidir.
2, Dalgalanma ve gürültü voltajını azaltmaya yönelik önlemler:
Anahtarlama gürültüsüne ek olarak, AC/DC dönüştürücüdeki anahtarlamalı güç kaynağı girişi, tam dalga doğrultma ve kapasitör filtrelemeye tabi tutulur ve mevcut dalga biçimi, Şekil 17'de gösterildiği gibi darbelidir (Şekil a, tam dalga doğrultma ve filtreleme devresini gösterir ve b gerilim ve akım dalga biçimlerini gösterir). Akım dalga biçiminde gürültü çıkışını artıracak yüksek dereceli harmonikler vardır. İyi bir anahtarlamalı güç kaynağı (AC/DC dönüştürücü), devreye bir güç faktörü düzeltme (PFC) devresi ekleyerek çıkış akımını yaklaşık sinüs dalgası haline getirerek yüksek dereceli harmonikleri azaltır ve güç faktörünü {{3} civarına yükseltir. }.95, elektrik şebekesindeki kirliliği azaltır.
