Skiptingarbylgjur eru óhjákvæmilegar. Endanlegt markmið okkar er að draga úr útgangsbylgjunni niður í þolanlegt stig. Grundvallarlausnin til að ná þessu markmiði er að forðast myndun bylgna. Fyrst og fremst orsökin.
Með rofanum á SWITCH sveiflast straumurinn í spaninu L einnig upp og niður við gildandi gildi útgangsstraumsins. Þess vegna verður einnig öldugangur sem er á sömu tíðni og rofinn á útgangsendanum. Almennt vísa öldurnar á öldunni til þessa, sem tengist afkastagetu útgangsþéttisins og ESR. Tíðni þessarar öldugangur er sú sama og rofaaflsgjafans, með bili frá tugum upp í hundruð kHz.
Auk þess nota rofar almennt tvípóla smára eða MOSFET. Sama hvor þeirra er, þá verður hækkunar- og lækkunartími þegar kveikt er á honum og hann er dauður. Á þessum tímapunkti verður enginn hávaði í rásinni sem er sá sami og hækkunar- eða lækkunartími rofans, eða nokkurra sinnum, og er almennt tugir MHz. Á sama hátt er díóða D í öfugri endurheimt. Jafngildi rásarinnar er röð viðnámsþétta og spóla sem veldur ómun og hávaðatíðnin er tugir MHz. Þessir tveir hávaði eru almennt kallaðir hátíðnihávaði og sveifluvíddin er venjulega miklu meiri en öldurnar.
Ef um AC/DC breyti er að ræða, þá er til AC hávaði auk þessara tveggja öldufalla (hávaða) sem nefnd eru hér að ofan. Tíðnin er tíðni inntaks AC aflgjafans, um 50-60Hz. Það er líka samstillingarhávaði, því aflgjafi margra rofa aflgjafa notar skelina sem ofn, sem framleiðir samsvarandi rýmd.
Mæling á rofaflsbylgjum
Grunnkröfur:
Tenging við sveiflusjá AC
20MHz bandvíddarmörk
Aftengdu jarðstrenginn úr mælinum
1. AC tenging er til að fjarlægja ofurspennuna jafnspennu og fá nákvæma bylgjuform.
2. Að opna 20MHz bandvíddarmörkin er til að koma í veg fyrir truflanir frá hátíðnihávaða og koma í veg fyrir villu. Þar sem sveifluvídd hátíðnisamsetningarinnar er mikil ætti að fjarlægja hana við mælingu.
3. Aftengdu jarðtengingarklemmuna á sveiflusjárprófaranum og notaðu jarðtengingarmælinguna til að draga úr truflunum. Margar deildir eru ekki með jarðtengingarhringi. En hafðu þennan þátt í huga þegar þú metur hvort hann sé hæfur.
Annar punktur er að nota 50Ω tengi. Samkvæmt upplýsingum um sveiflusjáinn er 50Ω einingin notuð til að fjarlægja jafnstraumsþáttinn og mæla nákvæmlega riðstraumsþáttinn. Hins vegar eru fáir sveiflusjár með slíkum sérstökum mælitækjum. Í flestum tilfellum eru notaðir mælitæki frá 100kΩ til 10MΩ, sem er tímabundið óljóst.
Ofangreint eru grunnráðstafanir við mælingu á rofabylgju. Ef sveiflusjármælirinn er ekki í beinni tengingu við útgangspunktinn ætti að mæla hann með snúnum línum eða 50Ω koax snúrum.
Þegar mælt er hátíðnihávaða er allt band sveiflusjárinnar yfirleitt á bilinu hundruð mega-GHz til GHz. Aðrir eru eins og þeir sem lýst er hér að ofan. Kannski nota mismunandi fyrirtæki mismunandi prófunaraðferðir. Að lokum verður þú að vita niðurstöður prófunarinnar.
Um sveiflusjá:
Sumir stafrænir sveiflusjár geta ekki mælt öldur rétt vegna truflana og geymsludýptar. Núna þarf að skipta um sveiflusjána. Stundum, þótt bandvídd gamalla hermunarsveiflusjáa sé aðeins tugir mega, er afköstin betri en stafrænir sveiflusjár.
Hömlun á rofaaflsbylgjum
Fyrir rofabylgjur, bæði í orði kveðnu og í raun, eru þrjár leiðir til að bæla þær niður eða draga úr þeim:
1. Auka spankraftinn og síun úttaksþéttisins
Samkvæmt formúlu rofaflæðisins verða sveiflur í straumi og spangildi spansins í öfugu hlutfalli, og útgangsbylgjur og útgangsþéttar eru í öfugu hlutfalli. Þess vegna getur aukning á rafmagns- og útgangsþéttum dregið úr bylgjum.
Myndin hér að ofan sýnir straumbylgjuformið í spólunni L í rofaaflgjafanum. Hægt er að reikna út öldustrauminn △i með eftirfarandi formúlu:
Það má sjá að með því að auka L-gildið eða auka rofatíðnina er hægt að draga úr straumsveiflum í spanstuðlinum.
Á sama hátt er sambandið milli útgangsbylgna og útgangsþétta: VRIPPLE = IMAX/(CO × F). Það má sjá að aukning á gildi útgangsþéttans getur dregið úr bylgjunni.
Algeng aðferð er að nota ál-rafgreiningarþétta til að ná fram stórum afköstum. Hins vegar eru rafgreiningarþéttar ekki mjög áhrifaríkir við að bæla niður hátíðnihávaða og ESR er tiltölulega stór, þannig að það verður að tengja keramikþétta við hliðina á þeim til að bæta upp fyrir skort á ál-rafgreiningarþéttum.
Á sama tíma, þegar aflgjafinn er í gangi, breytist spennan VIN á inntakstengingunni, en straumurinn breytist með rofanum. Á þessum tímapunkti veitir inntaksaflgjafinn ekki straum, venjulega nálægt strauminntakstengingunni (t.d. buck-gerðin, nálægt rofanum), og tengir rafrýmdina til að veita straum.
Eftir að þessari mótvægisaðgerð hefur verið beitt er Buck-rofa aflgjafinn sýndur á myndinni hér að neðan:
Ofangreind aðferð takmarkast við að draga úr öldum. Vegna rúmmálstakmarkana verður spannstuðullinn ekki mjög mikill; úttaksþéttirinn eykst að vissu marki og engin augljós áhrif eru á minnkun öldanna; aukning á rofatíðninni mun auka rofatapið. Þess vegna er þessi aðferð ekki mjög góð þegar kröfurnar eru strangar.
Til að fá upplýsingar um meginreglur rofaaflsgjafa er hægt að vísa til ýmissa handbóka um hönnun rofaafls.
2. Tvíþrepa síun er að bæta við fyrsta stigs LC síum
Hömlunaráhrif LC-síunnar á hávaðabylgjuna eru tiltölulega augljós. Í samræmi við bylgjutíðnina sem á að fjarlægja skal velja viðeigandi spóluþétti til að mynda síurásina. Almennt séð getur það dregið vel úr bylgjunum. Í þessu tilfelli þarf að hafa í huga sýnatökustað afturvirkrar spennu. (Eins og sýnt er hér að neðan)
Sýnatökupunkturinn er valinn fyrir LC síuna (PA) og útgangsspennan minnkar. Þar sem sérhver spann hefur jafnstraumsviðnám, þá verður spennufall í spanninu þegar straumur er til staðar, sem leiðir til lækkunar á útgangsspennu aflgjafans. Og þetta spennufall breytist með útgangsstraumnum.
Sýnatökupunkturinn er valinn eftir LC-síuna (PB), þannig að útgangsspennan sé sú spenna sem við viljum. Hins vegar eru spanstuðull og þétti innleiddir í raforkukerfið, sem getur valdið óstöðugleika í kerfinu.
3. Eftir að rofaflsgjafinn hefur gefið út, tengdu LDO síunina
Þetta er áhrifaríkasta leiðin til að draga úr öldum og hávaða. Útgangsspennan er stöðug og þarf ekki að breyta upprunalegu afturvirku kerfinu, en hún er líka hagkvæmust og notar mesta orku.
Sérhver LDO hefur vísbendingu: suðdeyfingarhlutfall. Þetta er tíðni-DB ferill, eins og sést á myndinni hér að neðan er ferill LT3024.
Eftir LDO er rofabylgjan almennt undir 10 mV. Eftirfarandi mynd sýnir samanburð á bylgjunum fyrir og eftir LDO:
Í samanburði við ferilinn á myndinni hér að ofan og bylgjuformið vinstra megin má sjá að hamlandi áhrif LDO eru mjög góð fyrir rofabylgjur upp á hundruð kHz. En innan hás tíðnisviðs eru áhrif LDO ekki eins kjörin.
Minnkaðu öldur. Rafmagnstenging rofaaflsgjafans á prentplötunni er einnig mikilvæg. Fyrir hátíðni hávaða, vegna mikillar tíðni hátíðni, þó að síun eftir stig hafi ákveðin áhrif, eru áhrifin ekki augljós. Sérstakar rannsóknir hafa verið gerðar á þessu sviði. Einfaldasta aðferðin er að nota díóðu og rafrýmd C eða RC, eða tengja spanið í röð.
Myndin hér að ofan sýnir jafngildisrás af raunverulegri díóðu. Þegar díóðan er á miklum hraða verður að taka tillit til sníkjubreyta. Við afturvirka endurheimt díóðunnar verður jafngildisspanninn og jafngildisrýmdin að RC-sveiflu, sem myndar hátíðnisveiflur. Til að bæla niður þessar hátíðnisveiflur er nauðsynlegt að tengja rafrýmdina C eða RC-stuðpúðanet í báða enda díóðunnar. Viðnámið er almennt 10Ω-100 ω og rafrýmdin er 4,7PF-2,2NF.
Rýmd C eða RC á díóðu C eða RC er hægt að ákvarða með endurteknum prófunum. Ef hún er ekki valin rétt mun hún valda meiri sveiflum.
Birtingartími: 8. júlí 2023
