Mjere za smanjenje napona mreškanja i buke u prekidačkim izvorima napajanja
U poređenju s linearnim izvorima napajanja, prekidačka napajanja (uključujući AC/DC pretvarače, DC/DC pretvarače, AC/DC module i DC/DC module) imaju najistaknutiju prednost visoke efikasnosti konverzije, koja općenito može doseći 8{{7 }} posto do 85 posto, i do 90 posto do 97 posto; Drugo, prekidačko napajanje koristi visokofrekventne transformatore umjesto glomaznih transformatora energetske frekvencije, što ne samo da smanjuje težinu već i volumen, što rezultira sve širim spektrom primjena. Međutim, nedostatak prekidačkog napajanja je to što njegov tranzistor prekidača radi u visokofrekventnom komutacijskom stanju, a izlazni talasi i napon buke su relativno veliki, obično oko 1 posto izlaznog napona (niski je oko 0,5 posto od izlazni napon). Najbolji proizvod također ima valovitost i napon buke od desetina mV; Cjevčica za podešavanje linearnog napajanja radi u linearnom stanju, bez talasnog napona, a izlazni šumni napon je također mali, sa jedinicom μV.
Ovaj članak ukratko predstavlja uzroke i metode mjerenja talasa i buke nastalih prekidačkim izvorima napajanja, mjernim uređajima, mjernim standardima i mjerama za smanjenje valovitosti i buke.
1, Razlozi za talasanje i stvaranje buke:
Izlaz prekidačkog napajanja nije čist istosmjerni napon, ali unutra se nalaze neke komponente naizmjenične struje koje su uzrokovane valovima i šumom. Ripple je fluktuacija izlaznog istosmjernog napona, koja je povezana sa sklopnim djelovanjem prekidačkog napajanja. U svakom procesu otvaranja i zatvaranja, električna energija se "pumpa" sa ulaznog kraja na kraj izlaza, formirajući proces punjenja i pražnjenja, što rezultira fluktuacijama izlaznog napona, sa frekvencijom sličnom frekvenciji prekidača. Napon talasanja je vrednost od vrha do vrha između vrhova i dolina talasa, a njegova veličina je povezana sa kapacitetom i kvalitetom ulaznih i izlaznih kondenzatora prekidačkog napajanja.
Postoje dva razloga za stvaranje buke: jedan je generiran samim prekidačkim napajanjem; Drugi tip su smetnje od eksternih elektromagnetnih polja (EMI), koje mogu ući u prekidačko napajanje putem zračenja ili ulaza kroz električne vodove. Buka koju generiše samo prekidačko napajanje je niz visokofrekventnih impulsa uzrokovan oštrim impulsima generiranim u trenutku provođenja prekidača i prekida, također poznat kao šum prebacivanja. Frekvencija niza šumnih impulsa je mnogo veća od frekvencije prebacivanja, a napon šuma je njegova vrijednost od vrha do vrha. Amplituda napona šuma je u velikoj mjeri povezana s topologijom prekidačkog napajanja, parazitskim stanjem u kolu i dizajnom PCB-a.
2, Mjere za smanjenje napona mreškanja i buke:
Osim komutacijskog šuma, ulaz prekidačkog napajanja u AC/DC pretvaraču prolazi kroz puno valno ispravljanje i filtriranje kondenzatora, a trenutni valni oblik je impulsni, kao što je prikazano na slici 17 (Slika a prikazuje krug punovalnog ispravljanja i filtriranja, i b prikazuje talasne oblike napona i struje). Postoje harmonici višeg reda u trenutnom talasnom obliku, koji će povećati izlaznu buku. Dobro prekidačko napajanje (AC/DC pretvarač) je dodalo krug korekcije faktora snage (PFC) u krug, čineći izlaznu struju približno sinusnim valom, smanjujući harmonike visokog reda i povećavajući faktor snage na oko {{3} }.95, smanjujući zagađenje električne mreže.
