Uzroci mreškanja i buke u prekidačkim izvorima napajanja
Izlaz prekidačkog napajanja nije čist istosmjerni napon, već sadrži neke komponente naizmjenične struje, što je uzrokovano talasima i šumom. Ripple je fluktuacija izlaznog istosmjernog napona, koja je povezana sa sklopnim djelovanjem prekidačkog napajanja. Tokom svakog procesa otvaranja i zatvaranja, električna energija se "pumpa" sa ulaznog kraja na kraj izlaza, formirajući proces punjenja i pražnjenja, što uzrokuje da izlazni napon fluktuira sa istom frekvencijom kao i frekvencija prebacivanja. Napon valovitosti je vrijednost od vrha do vrha između vrha i donjeg dijela valovitosti. Njegova veličina je povezana sa kapacitetom i kvalitetom ulaznog kondenzatora i izlaznog kondenzatora prekidačkog napajanja.
Postoje dva uzroka buke, jedan je generisan samim prekidačkim napajanjem; druga je interferencija eksternog elektromagnetnog polja (EMI), koja može ući u sklopno napajanje putem zračenja ili unijeti prekidačko napajanje kroz strujni vod.
Buka koju stvara samo prekidačko napajanje je niz visokofrekventnih impulsa, koji je uzrokovan oštrim impulsima koji nastaju u trenutku uključivanja i isključivanja prekidača. Naziva se i šum prebacivanja. Frekvencija niza šumnih impulsa je mnogo veća od frekvencije prebacivanja, a napon šuma je njegova vrijednost od vrha do vrha. Amplituda šumnog napona je u velikoj mjeri povezana s topologijom prekidačkog napajanja, parazitskim stanjem u kolu i dizajnom PCB-a.
Koristite osciloskop da vidite talasne oblike talasa i šuma. Frekvencija talasa je ista kao i frekvencija prekidačke cevi, dok je frekvencija šuma dvostruko veća od frekvencije prekidačke cevi. Zbir vrijednosti od vrha do vrha napona talasanja i vrijednosti od vrha do vrha napona buke je talasni napon i napon šuma, a njegova jedinica je mVp-p.
Metode mjerenja talasa i šuma
Talasanje i napon šuma su jedan od glavnih parametara performansi prekidačkih izvora napajanja, tako da je vrlo važno pitanje kako ih precizno izmjeriti. Trenutna metoda mjerenja napona mreškanja i buke je korištenje širokopojasnog osciloskopa, koji može precizno izmjeriti vrijednosti talasa i napona šuma.
Budući da postoji mnogo tipova prekidačkih izvora napajanja (sa različitim topologijama, radnim frekvencijama, izlaznim snagama, različitim tehničkim zahtjevima, itd.), svi proizvođači koriste metode mjerenja osciloskopom. Samo mjerni uređaji nisu potpuno isti. Stoga svaki proizvođač ima različite zahtjeve za različitim prekidačkim izvorima napajanja. Sva mjerenja imaju svoje standarde, odnosno korporativne standarde.
Blok dijagram postavke za mjerenje mreškanja i šuma osciloskopom. Sastoji se od testiranog prekidačkog napajanja, opterećenja, osciloskopa i mjernih priključaka. Neki mjerni uređaji također imaju zavarene induktore, kondenzatore, otpornike i druge komponente.
