Suzbijanje talasa u prekidačkom napajanju
Za prebacivanje talasa, kako u teoriji tako iu praksi, mora postojati. Obično postoji pet načina da ga potisnete ili smanjite:
1. Povećajte induktivnost i filter izlaznog kondenzatora
Prema formuli sklopnog napajanja, fluktuacija struje u induktoru je obrnuto proporcionalna vrijednosti induktivnosti, a izlazno valovanje je obrnuto proporcionalno vrijednosti izlaznog kondenzatora. Stoga povećanje vrijednosti induktora i vrijednosti izlaznog kondenzatora može smanjiti valovitost.
Slično, odnos između izlaznog talasa i izlaznog kapaciteta: vripple=Imax/(Co×f). Može se vidjeti da povećanje vrijednosti izlaznog kondenzatora može smanjiti valovitost.
Obično se za izlazne kondenzatore koriste aluminijski elektrolitički kondenzatori za postizanje velikog kapaciteta. Međutim, elektrolitički kondenzatori nisu baš efikasni u suzbijanju visokofrekventne buke, a ESR je relativno velik, pa će keramički kondenzator biti povezan paralelno pored njega kako bi se nadoknadio nedostatak aluminijskih elektrolitskih kondenzatora.
Istovremeno, kada sklopno napajanje radi, napon Vin na ulaznom terminalu se ne mijenja, ali se struja mijenja s prekidačem. U ovom trenutku, ulazno napajanje neće osigurati struju vrlo dobro, obično blizu trenutnog ulaznog terminala (uzmite tip BucK kao primjer, blizu SWITcH), i spojite kondenzator paralelno kako biste osigurali struju.
Učinak gornje metode na smanjenje talasanja je ograničen. Zbog ograničenja volumena, induktivnost neće biti prevelika; ako se izlazni kapacitet poveća na određeni nivo, to neće imati očigledan uticaj na smanjenje talasa; povećanje frekvencije uključivanja će povećati gubitke pri prebacivanju. Dakle, kada su zahtjevi stroži, ova metoda nije baš dobra. Za princip sklopnog napajanja, itd., možete se obratiti različitim priručnicima za dizajn prekidača napajanja.
2. Dvostepeno filtriranje, odnosno dodavanje dodatnog stepena LC filtera
LC filter ima očigledniji efekat potiskivanja talasa buke. Prema učestalosti talasanja koje treba ukloniti, odabiru se odgovarajuća induktivnost i kapacitivnost za formiranje filterskog kruga, koji općenito može vrlo dobro smanjiti valovitost.
Ako je točka uzorkovanja odabrana prije LC filtera (Pa), izlazni napon će se smanjiti. Budući da svaki induktor ima DC otpor, kada postoji strujni izlaz, doći će do pada napona na induktoru, što će rezultirati padom izlaznog napona napajanja. I ovaj pad napona varira sa izlaznom strujom.
Tačka uzorkovanja se bira nakon LC filtera (Pb), tako da izlazni napon bude napon koji želimo. Ali ovo uvodi induktivnost i kondenzator unutar elektroenergetskog sistema, što može uzrokovati nestabilnost sistema. Što se tiče stabilnosti sistema, uneto je dosta informacija, tako da neću pisati detaljno.
3. Nakon prebacivanja izlaza napajanja, spojite na LDO filter
Ovo je najefikasniji način da se smanji talasanje i šum, izlazni napon je konstantan i nema potrebe za promjenom originalnog povratnog sistema, ali je ujedno i metoda sa najvećom cijenom i najvećom potrošnjom energije. Svaki LDO ima indikator: omjer odbijanja buke. je kriva frekvencija-dB.
Za smanjenje talasanja. Raspored PCB-a prekidačkog napajanja je takođe veoma kritičan, što je veoma težak problem. Postoje namjenski inženjeri PCB za prekidačko napajanje. Za visokofrekventni šum, zbog visoke frekvencije i velike amplitude, iako naknadno filtriranje ima određeni efekat, efekat nije očigledan. Postoje posebna istraživanja u ovoj oblasti, a jednostavan način je povezivanje kapacitivnosti C ili RC, odnosno serijske induktivnosti na diodi.
4. Spojite kondenzator C ili RC na diodu
Kada se dioda uključuje i isključuje velikom brzinom, moraju se uzeti u obzir parazitni parametri. Tokom perioda obrnutog oporavka diode, ekvivalentna induktivnost i ekvivalentna kapacitivnost postaju RC oscilator, generirajući visokofrekventne oscilacije. Da bi se suzbile ove visokofrekventne oscilacije, kondenzatorska C ili RC mreža snubbera treba biti povezana paralelno preko diode. Otpor je općenito 10Ω-100Ω, a kapacitivnost je 4.7pF-2.2nF.
Vrijednost kondenzatora C ili RC spojenog paralelno s diodom može se odrediti samo putem pokušaja i grešaka. Ako nije pravilno odabran, to će uzrokovati ozbiljnije oscilacije.
Ako su zahtjevi za visokofrekventnim šumom strogi, može se koristiti tehnologija mekog prebacivanja. Postoji mnogo knjiga posvećenih mekom prebacivanju.
5. Diodu prati induktor (EMI filter)
Ovo je takođe uobičajena metoda za suzbijanje visokofrekventnog šuma. Imajući za cilj frekvenciju stvaranja buke, odabir odgovarajućeg induktivnog elementa također može efikasno potisnuti šum. Treba napomenuti da nazivna struja induktora treba da ispunjava stvarne zahtjeve. Relativno jednostavna metoda neće biti detaljno objašnjena.
