Causas de la ondulación y el ruido en la fuente de alimentación regulada
La salida de la fuente de alimentación conmutada no es un voltaje de CC puro, pero tiene algunos componentes de CA, que son causados por la ondulación y el ruido. La ondulación es la fluctuación del voltaje de CC de salida, que está relacionada con la acción de conmutación de la fuente de alimentación conmutada. Durante cada proceso de encendido y apagado, la energía eléctrica se "bombea" desde el extremo de entrada hasta el extremo de salida, formando un proceso de carga y descarga, lo que resulta en fluctuaciones en el voltaje de salida, y la frecuencia de fluctuación es la misma que la frecuencia de cambio. El voltaje de ondulación es el valor de pico a pico entre el pico y el valle de la ondulación, y su tamaño está relacionado con la capacidad y la calidad del condensador de entrada y del condensador de salida de la fuente de alimentación conmutada.
Hay dos razones para el ruido, una es generada por la propia fuente de alimentación conmutada; el otro es la interferencia (EMI) del campo electromagnético externo, que puede ingresar a la fuente de alimentación conmutada a través de la radiación o ingresar a la fuente de alimentación conmutada a través de la línea de alimentación.
El ruido generado por la propia fuente de alimentación conmutada es un tren de pulsos de alta frecuencia, causado por los pulsos agudos que se producen en el momento en que se enciende y apaga el interruptor, y también se denomina ruido de conmutación. La frecuencia de la ráfaga de ruido es mucho más alta que la frecuencia de conmutación y el voltaje de ruido es su valor de pico a pico. La amplitud de la tensión de ruido está relacionada en gran medida con la topología de la fuente de alimentación conmutada, el estado parásito del circuito y el diseño de la PCB.
Las formas de onda de ondulación y ruido se pueden ver con un osciloscopio, como se muestra en la Figura 1. La frecuencia de la ondulación es la misma que la del tubo de conmutación y la frecuencia del ruido es el doble que la del tubo de conmutación. La suma del valor pico a pico de la tensión de ondulación y el valor pico a pico de la tensión de ruido es la tensión de ondulación y ruido, y su unidad es mVp-p.
Métodos de medición de ondulación y ruido
La ondulación y el voltaje de ruido son uno de los principales parámetros de rendimiento de las fuentes de alimentación conmutadas, por lo que cómo medirlos con precisión es un tema muy importante. En la actualidad, el método para medir la tensión de ondulación y ruido consiste en utilizar un osciloscopio de banda ancha, que puede medir con precisión los valores de tensión de ondulación y ruido.
Debido a la gran variedad de fuentes de alimentación conmutadas (con diferentes topologías, frecuencias de funcionamiento, potencia de salida, diferentes requisitos técnicos, etc.), aunque todos los fabricantes utilizan métodos de medición de osciloscopios, solo que los dispositivos de medición no son completamente iguales, por lo que cada fábrica tiene diferentes fuentes de alimentación conmutadas. Todas las medidas tienen sus propios estándares, a saber, estándares corporativos.
