Причины пульсаций и шума в регулируемом источнике питания
Выход импульсного источника питания не является чистым постоянным напряжением, но в нем есть некоторые компоненты переменного тока, что вызвано пульсациями и шумом. Пульсация — это колебания выходного напряжения постоянного тока, связанные с переключением импульсного источника питания. Во время каждого процесса включения и выключения электрическая энергия «перекачивается» от входного конца к выходному, образуя процесс зарядки и разрядки, что приводит к колебаниям выходного напряжения, а частота колебаний такая же, как и частота переключения. Напряжение пульсаций представляет собой размах между пиком и впадиной пульсаций, и его размер зависит от емкости и качества входного и выходного конденсаторов импульсного источника питания.
Есть две причины шума, одна создается самим импульсным блоком питания; другой - это помехи (EMI) внешнего электромагнитного поля, которые могут проникать в импульсный источник питания через излучение или поступать в импульсный источник питания через линию электропередачи.
Шум, создаваемый самим импульсным блоком питания, представляет собой высокочастотную последовательность импульсов, которая вызвана резкими импульсами, возникающими в момент включения и выключения ключа, и называется также коммутационным шумом. Частота шумового всплеска намного выше частоты коммутации, а шумовое напряжение равно ее размаху. Амплитуда шумового напряжения во многом связана с топологией импульсного источника питания, паразитным состоянием в цепи и конструкцией печатной платы.
Пульсации и шумовые сигналы можно увидеть с помощью осциллографа, как показано на рисунке 1. Частота пульсаций такая же, как у переключающей трубки, а частота шума в два раза выше, чем у переключающей трубки. Сумма размаха напряжения пульсаций и размаха напряжения шума представляет собой напряжение пульсаций и шума, и его единицей измерения является мВпик-пик.
Методы измерения пульсаций и шума
Пульсации и шумовое напряжение являются одними из основных рабочих параметров импульсных источников питания, поэтому вопрос о том, как их точно измерить, является очень важным вопросом. В настоящее время метод измерения напряжения пульсаций и шума заключается в использовании широкополосного осциллографа, который может точно измерять значения напряжения пульсаций и шума.
Из-за большого разнообразия импульсных блоков питания (с разной топологией, рабочими частотами, выходной мощностью, разными техническими требованиями и т. д.), но все производители используют методы измерения осциллографом, только приборы измерения не совсем одинаковые, поэтому у каждого завода есть различные импульсные блоки питания. Все измерения имеют свои стандарты, а именно корпоративные стандарты.
