Kommutasiya gücünün dalğalanması qaçılmazdır. Bizim əsas məqsədimiz çıxış dalğasını dözülən səviyyəyə endirməkdir. Bu məqsədə nail olmaq üçün ən əsas həll dalğaların yaranmasının qarşısını almaqdır. Hər şeydən əvvəl və səbəb.
SWITCH-in keçidi ilə L endüktansındakı cərəyan da çıxış cərəyanının etibarlı dəyərində yuxarı və aşağı dəyişir. Buna görə də çıxış ucunda Switch ilə eyni tezlikdə dalğalanma olacaq. Ümumiyyətlə, riberin dalğaları buna istinad edir, bu çıxış kondansatörünün və ESR-nin tutumu ilə bağlıdır. Bu dalğalanmanın tezliyi kommutasiya enerji təchizatı ilə eynidir, diapazon onlarla və yüzlərlə kHz arasındadır.
Bundan əlavə, Switch ümumiyyətlə bipolyar tranzistorlar və ya MOSFET-lərdən istifadə edir. Hansının olmasından asılı olmayaraq, işə salındıqda və öləndə yüksəliş və azalma vaxtı olacaq. Bu zaman dövrədə Switch yüksəlmə azalma vaxtı ilə eyni və ya bir neçə dəfə artım vaxtı və ümumiyyətlə onlarla MHz olan səs-küy olmayacaq. Eynilə, diod D tərs bərpa olunur. Ekvivalent dövrə rezonansa səbəb olacaq müqavimət kondensatorları və induktorlar seriyasıdır və səs-küy tezliyi onlarla MHz-dir. Bu iki küy ümumiyyətlə yüksək tezlikli səs-küy adlanır və amplituda adətən dalğalanmadan çox böyük olur.
Bu AC / DC çeviricisidirsə, yuxarıda göstərilən iki dalğalanmaya (səs-küy) əlavə olaraq AC səs-küyü də var. Tezlik giriş AC enerji təchizatı tezliyidir, təxminən 50-60Hz. Bir çox kommutasiya enerji təchizatı güc qurğusu ekvivalent bir tutum istehsal edən bir radiator kimi qabıqdan istifadə etdiyi üçün co-mode səs-küy də var.
Kommutasiya gücü dalğalarının ölçülməsi
Əsas tələblər:
AC osiloskopu ilə birləşmə
20MHz bant genişliyi həddi
Zondun torpaq telini ayırın
1.AC birləşmə superpozisiya DC gərginliyini aradan qaldırmaq və dəqiq dalğa formasını əldə etməkdir.
2. 20MHz bant genişliyi limitinin açılması yüksək tezlikli səs-küyün müdaxiləsinin qarşısını almaq və xətanın qarşısını almaqdır. Yüksək tezlikli kompozisiyanın amplitudası böyük olduğundan ölçülən zaman onu çıxarmaq lazımdır.
3. Osiloskop zondunun torpaq klipini ayırın və müdaxiləni azaltmaq üçün yerin ölçülməsindən istifadə edin. Bir çox şöbələrdə yer üzükləri yoxdur. Lakin onun uyğun olub-olmadığını mühakimə edərkən bu amili nəzərə alın.
Başqa bir məqam 50Ω terminaldan istifadə etməkdir. Osiloskopun məlumatına görə, 50Ω modul DC komponentini çıxarmaq və AC komponentini dəqiq ölçmək üçündür. Bununla belə, belə xüsusi zondları olan osiloskoplar azdır. Əksər hallarda, 100kΩ-dan 10MΩ-a qədər olan zondların istifadəsi müvəqqəti olaraq qeyri-müəyyəndir.
Yuxarıdakılar keçid dalğasını ölçərkən əsas ehtiyat tədbirləridir. Osiloskop zondu birbaşa çıxış nöqtəsinə məruz qalmırsa, o, bükülmüş xətlər və ya 50Ω koaksial kabellərlə ölçülməlidir.
Yüksək tezlikli səs-küyü ölçərkən, osiloskopun tam diapazonu ümumiyyətlə yüzlərlə meqa ilə GHz səviyyəsindədir. Digərləri yuxarıdakılarla eynidir. Ola bilsin ki, müxtəlif şirkətlərin fərqli test üsulları var. Son təhlildə siz test nəticələrinizi bilməlisiniz.
Osiloskop haqqında:
Bəzi rəqəmsal osiloskoplar müdaxilə və saxlama dərinliyi səbəbindən dalğaları düzgün ölçə bilmir. Bu zaman osiloskop dəyişdirilməlidir. Bəzən köhnə simulyasiya osiloskopunun bant genişliyi yalnız onlarla meqa olsa da, performans rəqəmsal osiloskopdan daha yaxşıdır.
Kommutasiya gücü dalğalarının qarşısının alınması
Dalğaları dəyişdirmək üçün nəzəri olaraq və əslində mövcuddur. Onu azaltmağın və ya azaltmağın üç yolu var:
1. Endüktansı və çıxış kondansatörünün filtrasiyasını artırın
Kommutasiya enerji təchizatının düsturuna əsasən, endüktif endüktansın cərəyan dalğalanma ölçüsü və endüktans dəyəri tərs mütənasib olur və çıxış dalğaları və çıxış kondansatörləri tərs mütənasib olur. Buna görə elektrik və çıxış kondansatörlərinin artırılması dalğalanmaları azalda bilər.
Yuxarıdakı şəkil L kommutasiya enerji təchizatı induktorunda cərəyan dalğasıdır. Onun dalğalanma cərəyanı △ i aşağıdakı düsturla hesablana bilər:
Görünür ki, L dəyərinin artırılması və ya keçid tezliyinin artırılması endüktansdakı cərəyan dalğalanmalarını azalda bilər.
Eynilə, çıxış dalğaları və çıxış kondensatorları arasındakı əlaqə: VRIPPLE = IMAX/(CO × F). Görünür ki, çıxış kondansatörünün dəyərinin artırılması dalğalanmanı azalda bilər.
Adi üsul, böyük tutumun məqsədinə nail olmaq üçün çıxış tutumu üçün alüminium elektrolitik kondansatörlərdən istifadə etməkdir. Bununla belə, elektrolitik kondansatörlər yüksək tezlikli səs-küyün qarşısını almaqda çox təsirli deyil və ESR nisbətən böyükdür, ona görə də alüminium elektrolitik kondansatörlərin çatışmazlığını doldurmaq üçün yanında bir keramika kondansatörü birləşdirəcəkdir.
Eyni zamanda, enerji təchizatı işləyərkən, giriş terminalının VIN gərginliyi dəyişməzdir, lakin cərəyan keçid ilə dəyişir. Bu zaman, giriş enerji təchizatı cərəyan quyusunu təmin etmir, adətən cari giriş terminalının yaxınlığında (məsələn, buck tipini götürək, Switch yaxınlığındadır) və cərəyan təmin etmək üçün tutumu birləşdirir.
Bu əks tədbiri tətbiq etdikdən sonra Buck açarının enerji təchizatı aşağıdakı şəkildə göstərilmişdir:
Yuxarıdakı yanaşma dalğaların azaldılması ilə məhdudlaşır. Həcm məhdudiyyəti səbəbindən endüktans çox böyük olmayacaq; çıxış kondansatörü müəyyən dərəcədə artır və dalğaların azaldılmasına açıq bir təsir yoxdur; keçid tezliyinin artması keçid itkisini artıracaq. Beləliklə, tələblər sərt olduqda, bu üsul çox yaxşı deyil.
Enerji təchizatının dəyişdirilməsi prinsipləri üçün müxtəlif növ keçid güc dizayn təlimatlarına müraciət edə bilərsiniz.
2. İki səviyyəli filtrləmə birinci səviyyəli LC filtrlərini əlavə etməkdir
LC filtrinin səs-küy dalğasına inhibitor təsiri nisbətən aydındır. Çıxarılacaq dalğalanma tezliyinə uyğun olaraq, filtr dövrəsini yaratmaq üçün müvafiq induktor kondansatörünü seçin. Ümumiyyətlə, dalğalanmaları yaxşı azalda bilər. Bu halda, geribildirim gərginliyinin seçmə nöqtəsini nəzərə almaq lazımdır. (Aşağıda göstərildiyi kimi)
Nümunə alma nöqtəsi LC filtrindən (PA) əvvəl seçilir və çıxış gərginliyi azalacaq. Hər hansı bir endüktansın DC müqavimətinə malik olduğundan, cərəyan çıxışı olduqda, endüktansda bir gərginlik düşməsi baş verəcək və nəticədə enerji təchizatının çıxış gərginliyi azalacaq. Və bu gərginlik düşməsi çıxış cərəyanı ilə dəyişir.
Nümunə alma nöqtəsi LC filtrindən (PB) sonra seçilir ki, çıxış gərginliyi istədiyimiz gərginlik olsun. Bununla belə, enerji sisteminin içərisinə bir endüktans və bir kondansatör daxil edilir ki, bu da sistemin qeyri-sabitliyinə səbəb ola bilər.
3. Kommutasiya enerji təchizatı çıxışından sonra LDO filtrini birləşdirin
Bu dalğalanmaları və səs-küyü azaltmağın ən təsirli yoludur. Çıxış gərginliyi sabitdir və orijinal geribildirim sistemini dəyişdirməyə ehtiyac yoxdur, lakin bu, həm də ən sərfəli və ən yüksək enerji istehlakıdır.
Hər hansı bir LDO-nun bir göstəricisi var: səs-küyün yatırılması nisbəti. Aşağıdakı şəkildə göstərildiyi kimi, LT3024 LT3024 əyrisidir, tezlik-DB əyrisidir.
LDO-dan sonra keçid dalğası ümumiyyətlə 10mV-dən aşağı olur. Aşağıdakı rəqəm LDO-dan əvvəl və sonra dalğaların müqayisəsidir:
Yuxarıdakı rəqəmin əyrisi və soldakı dalğa forması ilə müqayisədə, LDO-nun inhibitor təsirinin yüzlərlə KHz-lik keçid dalğaları üçün çox yaxşı olduğunu görmək olar. Lakin yüksək tezlik diapazonunda LDO-nun təsiri o qədər də ideal deyil.
Dalğaları azaldın. Kommutasiya enerji təchizatının PCB naqilləri də vacibdir. Yüksək tezlikli səs-küy üçün, yüksək tezlikli böyük tezliyə görə, mərhələli filtrləmə müəyyən təsir göstərsə də, təsir açıq deyil. Bununla bağlı xüsusi araşdırmalar var. Sadə yanaşma diodda və C və ya RC tutumunda olmaq və ya endüktansı sıra ilə birləşdirməkdir.
Yuxarıdakı rəqəm faktiki diodun ekvivalent dövrəsidir. Diod yüksək sürətli olduqda, parazitar parametrlər nəzərə alınmalıdır. Diodun tərs bərpası zamanı ekvivalent endüktans və ekvivalent tutum yüksək tezlikli salınım yaradan RC osilatoruna çevrildi. Bu yüksək tezlikli salınmanı yatırtmaq üçün diodun hər iki ucunda tutum C və ya RC bufer şəbəkəsini birləşdirmək lazımdır. Müqavimət ümumiyyətlə 10Ω-100 ω, tutum isə 4.7PF-2.2NF-dir.
C və ya RC diodunda C və ya RC tutumu təkrar sınaqlarla müəyyən edilə bilər. Düzgün seçilmədikdə, daha şiddətli salınmaya səbəb olacaqdır.
Göndərmə vaxtı: 08 iyul 2023-cü il
