Ir-ripple tal-qawwa tal-iswiċċjar huwa inevitabbli. L-għan aħħari tagħna huwa li nnaqqsu r-ripple tal-produzzjoni għal livell tollerabbli. L-aktar soluzzjoni fundamentali biex jintlaħaq dan il-għan hija li tiġi evitata l-ġenerazzjoni ta 'ripples. L-ewwelnett U l-kawża.
Bl-iswiċċ tas-SWITCH, il-kurrent fl-inductance L tvarja wkoll 'l fuq u' l isfel fil-valur validu tal-kurrent tal-ħruġ. Għalhekk, se jkun hemm ukoll tmewwiġ li huwa l-istess frekwenza bħal Switch fit-tarf tal-output. Ġeneralment, ir-ripples tal-riber jirreferu għal dan, li huwa relatat mal-kapaċità tal-kapaċitatur tal-ħruġ u l-ESR. Il-frekwenza ta 'dan ir-ripple hija l-istess bħall-provvista tal-enerġija tal-iswiċċjar, b'firxa ta' għexieren sa mijiet ta 'kHz.
Barra minn hekk, Switch ġeneralment juża transisters bipolari jew MOSFETs. Ma jimpurtax liema wieħed ikun, se jkun hemm żieda u tnaqqis fil-ħin meta jkun mixgħul u mejjet. F'dan iż-żmien, ma jkun hemm l-ebda storbju fiċ-ċirkwit li huwa l-istess bħall-ħin taż-żieda bħala l-Iswiċċ li jogħlew il-ħin tat-tnaqqis, jew ftit drabi, u ġeneralment huwa għexieren ta 'MHz. Bl-istess mod, id-dijodu D jinsab fl-irkupru b'lura. Iċ-ċirkwit ekwivalenti huwa s-serje ta 'capacitors ta' reżistenza u indutturi, li se jikkawżaw reżonanza, u l-frekwenza tal-ħoss hija għexieren ta 'MHz. Dawn iż-żewġ ħsejjes ġeneralment jissejħu ħsejjes ta 'frekwenza għolja, u l-amplitudni hija ġeneralment ħafna akbar mir-ripple.
Jekk huwa konvertitur AC / DC, minbarra ż-żewġ ripples ta 'hawn fuq (ħoss), hemm ukoll ħoss AC. Il-frekwenza hija l-frekwenza tal-provvista tal-enerġija AC tad-dħul, madwar 50-60Hz. Hemm ukoll ħoss ko-mode, minħabba li l-apparat tal-enerġija ta 'ħafna provvista ta' enerġija li jaqilbu juża l-qoxra bħala radjatur, li jipproduċi kapaċità ekwivalenti.
Kejl tar-ripples tal-qawwa tal-iswiċċjar
Rekwiżiti bażiċi:
Akkoppjar ma 'oxxilloskopju AC
Limitu ta' bandwidth ta' 20MHz
Aqla 'l-wajer ta' l-art tas-sonda
L-akkoppjar 1.AC huwa li tneħħi l-vultaġġ DC ta 'superpożizzjoni u tikseb forma ta' mewġ preċiża.
2. Il-ftuħ tal-limitu tal-bandwidth ta '20MHz huwa li jipprevjeni l-interferenza tal-ħoss ta' frekwenza għolja u jipprevjeni l-iżball. Minħabba li l-amplitudni tal-kompożizzjoni ta 'frekwenza għolja hija kbira, għandha titneħħa meta titkejjel.
3. Aqla 'l-klipp tal-art tas-sonda tal-oxxilloskopju, u uża l-kejl tal-kejl tal-art biex tnaqqas l-interferenza. Ħafna dipartimenti m'għandhomx ċrieki tal-art. Imma ikkunsidra dan il-fattur meta tiġġudika jekk huwiex kwalifikat.
Punt ieħor huwa li tuża terminal 50Ω. Skont l-informazzjoni tal-oxxilloskopju, il-modulu 50Ω huwa li jneħħi l-komponent DC u jkejjel b'mod preċiż il-komponent AC. Madankollu, hemm ftit oxxilloskopji b'sondi speċjali bħal dawn. Fil-biċċa l-kbira tal-każijiet, jintuża l-użu ta 'sondi minn 100kΩ sa 10MΩ, li temporanjament mhuwiex ċar.
Dan ta 'hawn fuq huwa l-prekawzjonijiet bażiċi meta tkejjel ir-ripple tal-iswiċċjar. Jekk is-sonda tal-oxxilloskopju ma tkunx esposta direttament għall-punt tal-ħruġ, għandha titkejjel b'linji mibrumin jew kejbils koassjali ta '50Ω.
Meta tkejjel il-ħoss ta 'frekwenza għolja, il-faxxa sħiħa tal-oxxilloskopju hija ġeneralment mijiet ta' livell mega għal GHz. Oħrajn huma l-istess bħal ta 'hawn fuq. Forsi kumpaniji differenti għandhom metodi ta 'test differenti. Fl-analiżi finali, trid tkun taf ir-riżultati tat-test tiegħek.
Dwar l-oxxilloskopju:
Xi oxxilloskopju diġitali ma jistax ikejjel ir-ripples b'mod korrett minħabba l-interferenza u l-fond tal-ħażna. F'dan iż-żmien, l-oxxilloskopju għandu jiġi sostitwit. Xi drabi għalkemm il-bandwidth l-antik ta 'l-oxxilloskopju ta' simulazzjoni huwa biss għexieren ta 'mega, il-prestazzjoni hija aħjar mill-oxxilloskopju diġitali.
Inibizzjoni ta 'ripples tal-qawwa tal-iswiċċjar
Għall-qlib ta 'ripples, teoretikament u fil-fatt jeżistu. Hemm tliet modi kif irażżnu jew tnaqqasha:
1. Żid l-inductance u l-filtrazzjoni tal-kapaċitatur tal-ħruġ
Skont il-formula tal-provvista tal-enerġija tal-iswiċċjar, id-daqs tal-fluttwazzjoni attwali u l-valur tal-inductance tal-inductance induttiv isiru inversament proporzjonali, u r-ripples tal-ħruġ u l-capacitors tal-ħruġ huma inversament proporzjonali. Għalhekk, iż-żieda fil-capacitors elettriċi u tal-output jistgħu jnaqqsu t-tmewwiġ.
L-istampa ta 'hawn fuq hija l-forma tal-mewġ tal-kurrent fl-induttur tal-provvista tal-enerġija li tinxtegħel L. Il-kurrent tmewwiġ tiegħu △ i jista' jiġi kkalkulat mill-formula li ġejja:
Jista 'jidher li ż-żieda fil-valur L jew iż-żieda tal-frekwenza tal-iswiċċjar jistgħu jnaqqsu l-varjazzjonijiet kurrenti fl-inductance.
Bl-istess mod, ir-relazzjoni bejn l-output ripples u l-output capacitors: VRIPPLE = IMAX/(CO × F). Jista 'jidher li ż-żieda tal-valur tal-kapaċitatur tal-ħruġ tista' tnaqqas ir-ripple.
Il-metodu tas-soltu huwa li tuża capacitors elettrolitiċi tal-aluminju għall-kapaċità tal-ħruġ biex jinkiseb l-iskop ta 'kapaċità kbira. Madankollu, kapaċitaturi elettrolitiċi mhumiex effettivi ħafna fit-trażżin ta 'ħoss ta' frekwenza għolja, u l-ESR huwa relattivament kbir, għalhekk se jgħaqqad kapaċitatur taċ-ċeramika ħdejn biex tpatti għan-nuqqas ta 'capacitors elettrolitiċi tal-aluminju.
Fl-istess ħin, meta l-provvista tal-enerġija tkun qed taħdem, il-vultaġġ VIN tat-terminal tad-dħul ma jinbidilx, iżda l-kurrent jinbidel bl-iswiċċ. F'dan iż-żmien, il-provvista tal-enerġija tad-dħul ma tipprovdix tajjeb tal-kurrent, ġeneralment ħdejn it-terminal tal-input tal-kurrent (tieħu t-tip buck bħala eżempju, huwa qrib Iswiċċ), u jgħaqqad il-kapaċità biex tipprovdi kurrent.
Wara li tapplika din il-kontromiżura, il-provvista tal-enerġija tas-swiċċ Buck tidher fil-figura hawn taħt:
L-approċċ ta 'hawn fuq huwa limitat għat-tnaqqis tar-ripples. Minħabba l-limitu tal-volum, l-inductance mhux se jkun kbir ħafna; il-kapaċitatur tal-ħruġ jiżdied sa ċertu grad, u m'hemm l-ebda effett ovvju fuq it-tnaqqis tar-ripples; iż-żieda tal-frekwenza tal-iswiċċjar se żżid it-telf tal-iswiċċ. Allura meta r-rekwiżiti huma stretti, dan il-metodu ma jkunx tajjeb ħafna.
Għall-prinċipji tal-bidla tal-provvista tal-enerġija, tista 'tirreferi għal diversi tipi ta' manwali tad-disinn tal-enerġija tal-qlib.
2. Iffiltrar f'żewġ livelli huwa li żżid filtri LC ta 'l-ewwel livell
L-effett inibitorju tal-filtru LC fuq ir-ripple tal-ħoss huwa relattivament ovvju. Skont il-frekwenza tat-tmewwiġ li trid titneħħa, agħżel il-kapaċitatur tal-inductor xieraq biex tifforma ċ-ċirkwit tal-filtru. Ġeneralment, jista 'jnaqqas ir-ripples sew. F'dan il-każ, għandek bżonn tikkunsidra l-punt tal-kampjunar tal-vultaġġ tal-feedback. (Kif muri hawn taħt)
Il-punt tal-kampjun jintgħażel qabel il-filtru LC (PA), u l-vultaġġ tal-ħruġ se jitnaqqas. Minħabba li kwalunkwe inductance għandha reżistenza DC, meta jkun hemm output kurrenti, se jkun hemm tnaqqis fil-vultaġġ fl-inductance, li jirriżulta fi tnaqqis fil-vultaġġ tal-ħruġ tal-provvista tal-enerġija. U din il-waqgħa tal-vultaġġ tinbidel bil-kurrent tal-ħruġ.
Il-punt tal-kampjun jintgħażel wara l-filtru LC (PB), sabiex il-vultaġġ tal-ħruġ ikun il-vultaġġ li rridu. Madankollu, inductance u capacitor huma introdotti ġewwa s-sistema tal-enerġija, li jistgħu jikkawżaw instabbiltà tas-sistema.
3. Wara l-output tal-provvista tal-enerġija tal-iswiċċjar, qabbad il-filtrazzjoni LDO
Dan huwa l-aktar mod effettiv biex tnaqqas ir-ripples u l-istorbju. Il-vultaġġ tal-ħruġ huwa kostanti u m'għandux għalfejn jibdel is-sistema ta 'feedback oriġinali, iżda huwa wkoll l-aktar kost-effettiv u l-ogħla konsum tal-enerġija.
Kwalunkwe LDO għandu indikatur: proporzjon ta 'soppressjoni tal-istorbju. Hija kurva ta 'frekwenza-DB, kif muri fil-figura hawn taħt hija l-kurva ta' LT3024 LT3024.
Wara LDO, ir-ripple tal-iswiċċjar huwa ġeneralment taħt 10mV. Il-figura li ġejja hija t-tqabbil ta 'ripples qabel u wara LDO:
Meta mqabbel mal-kurva tal-figura ta 'hawn fuq u l-forma tal-mewġ fuq ix-xellug, wieħed jista' jara li l-effett inibitorju ta 'LDO huwa tajjeb ħafna għall-ripples tal-bidla ta' mijiet ta 'KHz. Iżda f'firxa ta 'frekwenza għolja, l-effett tal-LDO mhuwiex daqshekk ideali.
Naqqas ir-ripples. Il-wiring tal-PCB tal-provvista tal-enerġija tal-iswiċċjar huwa wkoll kritiku. Għal storbju ta 'frekwenza għolja, minħabba l-frekwenza kbira ta' frekwenza għolja, għalkemm il-filtrazzjoni ta 'wara l-istadju għandu ċertu effett, l-effett mhuwiex ovvju. Hemm studji speċjali f'dan ir-rigward. L-approċċ sempliċi huwa li tkun fuq id-dijodu u l-kapaċità C jew RC, jew qabbad l-inductance f'serje.
Il-figura ta 'hawn fuq hija ċirkwit ekwivalenti tad-dijodu attwali. Meta d-dijodu huwa ta 'veloċità għolja, għandhom jiġu kkunsidrati parametri parassitiċi. Matul l-irkupru invers tad-dijodu, l-inductance ekwivalenti u l-kapaċità ekwivalenti saru oxxillatur RC, li jiġġenera oxxillazzjoni ta 'frekwenza għolja. Sabiex irażżan din l-oxxillazzjoni ta 'frekwenza għolja, huwa meħtieġ li tikkonnettja netwerk buffer capacitance C jew RC fiż-żewġt itruf tad-dijodu. Ir-reżistenza hija ġeneralment 10Ω-100 ω, u l-kapaċità hija 4.7PF-2.2NF.
Il-kapaċità C jew RC fuq id-dijodu C jew RC tista 'tiġi ddeterminata minn testijiet ripetuti. Jekk ma tkunx magħżula kif suppost, tikkawża oxxillazzjoni aktar severa.
Ħin tal-post: Lulju-08-2023
