Cómo evitar la ondulación de la fuente de alimentación conmutada
Generación de ondulación en la fuente de alimentación conmutada
Nuestro objetivo es reducir la fluctuación de la producción a un nivel tolerable, y la solución fundamental para lograr este objetivo es evitar la generación de fluctuaciones tanto como sea posible. En primer lugar, debemos aclarar los tipos y causas de las ondulaciones en la fuente de alimentación conmutada.
Después del cambio de SWITCH, la corriente en el inductor L también fluctúa hacia arriba y hacia abajo dentro del valor efectivo de la corriente de salida. Por lo tanto, también habrá una ondulación en el extremo de salida con la misma frecuencia que SWITCH, que generalmente se denomina ondulación. Está relacionado con la capacidad y la ESR del condensador de salida. La frecuencia de esta ondulación es la misma que la de una fuente de alimentación conmutada, oscilando entre decenas y cientos de KHz.
Además, SWITCH generalmente utiliza transistores bipolares o MOSFET. Independientemente de cuál se utilice, habrá un tiempo de subida y un tiempo de caída cuando se encienda y apague. En este punto, aparecerá en el circuito un ruido con la misma frecuencia o múltiplos impares del tiempo de subida y bajada del INTERRUPTOR, normalmente en el rango de decenas de MHz. En el momento de la recuperación inversa, el circuito equivalente del diodo D es una conexión en serie de resistencia, capacitancia e inductancia, que puede causar resonancia y generar frecuencias de ruido de varias decenas de MHz. Estos dos tipos de ruido generalmente se denominan ruido de alta frecuencia y su amplitud suele ser mucho mayor que la ondulación.
Si se trata de un convertidor CA/CC, además de los dos tipos de ondulación (ruido) mencionados anteriormente, también hay ruido CA, que es la frecuencia de la fuente de alimentación CA de entrada, alrededor de 50-60Hz. También existe un tipo de ruido de modo común, causado por la capacitancia equivalente generada por los dispositivos de alimentación de muchas fuentes de alimentación conmutadas que utilizan carcasas como disipadores de calor. Como me dedico a la investigación y el desarrollo de electrónica automotriz, estoy menos expuesto a los dos últimos tipos de ruido, por lo que no los estoy considerando en este momento.
Medición de ondulación en fuente de alimentación conmutada
Requisitos básicos: utilice acoplamiento de CA del osciloscopio, límite de ancho de banda de 20 MHz, desconecte el cable de tierra de la sonda
1. El acoplamiento de CA es el proceso de eliminar el voltaje de CC superpuesto para obtener la forma de onda correcta.
2. Abrir el límite de ancho de banda de 20 MHz es para evitar interferencias causadas por ruido de alta frecuencia y evitar errores de medición. Debido a la gran amplitud de los componentes de alta frecuencia, estos deben eliminarse durante la medición.
3. Desenchufe el clip de conexión a tierra de la sonda del osciloscopio y mida con un anillo de conexión a tierra para reducir la interferencia. Muchas piezas no tienen anillos de conexión a tierra y, si el error es aceptable, se pueden medir directamente utilizando la pinza de conexión a tierra de la sonda. Pero este factor debe considerarse al determinar si está calificado.
Otro punto es utilizar un terminal de 50 Ω. Según la información del osciloscopio Yokogawa, el módulo de 50 Ω mide el componente de CA después de retirar el componente de CC. Sin embargo, pocos osciloscopios están equipados con sondas tan especializadas. En la mayoría de los casos, para la medición se utilizan sondas estándar que oscilan entre 100 K Ω y 10 M Ω, y el impacto no está claro actualmente.
Las anteriores son las precauciones básicas al medir la ondulación del interruptor. Si la sonda del osciloscopio no hace contacto directo con el punto de salida, se debe medir utilizando cables de par trenzado o cables coaxiales de 50 Ω.
Cuando se mide ruido de alta frecuencia, la banda de paso completa de un osciloscopio suele estar en el rango de varios cientos de megahercios a GHz. Otros son iguales que los anteriores. Diferentes empresas pueden tener diferentes métodos de prueba. En última instancia, es importante tener una comprensión clara de los resultados de las propias pruebas** para obtener el reconocimiento del cliente.
