Как устранить пульсирующие гармоники и шумовые помехи, создаваемые регулируемым источником питания
пульсация
Пульсация: это сигнал помех, содержащий периодические и случайные компоненты, привязанные к уровню постоянного тока. Это относится к пиковому значению переменного напряжения в выходном напряжении при условии номинального выходного напряжения и тока. Пульсации напряжения в узком смысле относятся к составляющей переменного тока промышленной частоты, содержащейся в выходном напряжении постоянного тока.
Шум. Для номинального шума в электронных схемах обычно можно считать, что это общий термин для всех сигналов, кроме целевого сигнала. Сначала люди называли шумом электронные сигналы, вызывающие шум, излучаемый аудиооборудованием, например радиоприемниками. Однако не все последствия воздействия некоторых нецелевых электронных сигналов на электронные схемы связаны со звуком, поэтому люди постепенно расширили понятие шума. Например, те электронные сигналы, которые вызывают белые полосы на экране, еще называют шумом. Можно сказать, что все сигналы в схеме, кроме целевого сигнала, независимо от того, влияет он на схему или нет, можно назвать шумом. Например, пульсации или автоколебания напряжения питания могут отрицательно повлиять на схему, вызывая гудение аудиоустройства или выход из строя схемы, но иногда могут не вызывать вышеуказанных последствий. Такого рода пульсации или колебания следует называть своего рода шумом цепи. Также существует радиоволновой сигнал определенной частоты. Для приемника, которому необходимо принять этот сигнал, это обычный целевой сигнал, а для другого приемника – это нецелевой сигнал, то есть шум. Термин «интерференция» часто используется в электронике, и его иногда путают с понятием шума. На самом деле разница есть. Шум — это электронный сигнал, а помехи — это эффект, представляющий собой неблагоприятную реакцию на цепь из-за шума. Хотя в схеме есть шум, это не обязательно помехи. в цифровых схемах. С помощью осциллографа часто можно наблюдать, что ожидаются не небольшие всплески, смешанные с обычным импульсным сигналом, а своего рода шум. Однако из-за взаимосвязи между характеристиками схемы эти небольшие выбросы не повлияют на логику цифровой схемы и не вызовут путаницы, поэтому можно считать, что помех нет.
Когда шумовое напряжение достаточно велико, чтобы нарушить работу цепи, шумовое напряжение называется напряжением помех. А схема или устройство, когда оно может поддерживать нормальную работу, максимальное добавленное шумовое напряжение называется устойчивостью к помехам или помехоустойчивостью схемы или устройства. Вообще говоря, шум сложно устранить, но можно попытаться уменьшить интенсивность шума или улучшить помехоустойчивость схемы, чтобы шум не создавал помех.
гармонический
Гармоника: это относится к электричеству, частота которого, содержащаяся в токе, является целым числом, кратным основной волне, обычно относится к электричеству, генерируемому разложением периодического несинусоидального электричества в ряд Фурье, а остальная часть тока больше, чем основная частота. В широком смысле, поскольку эффективная составляющая сети переменного тока представляет собой одну частоту промышленной частоты, любую составляющую, отличную от промышленной частоты, можно назвать гармоникой.
Причина генерации гармоник: поскольку к нелинейной нагрузке прикладывается синусоидальное напряжение, когда ток протекает через нагрузку, он не имеет линейной связи с приложенным напряжением, и основной ток искажается, образуя несинусоидальный ток. , то есть в схеме присутствуют гармоники. Основными нелинейными нагрузками являются ИБП, импульсный источник питания, выпрямитель, преобразователь частоты, инвертор и т.д.
По сравнению с линейными источниками питания, импульсные источники питания (включая преобразователи переменного/постоянного тока, преобразователи постоянного/постоянного тока, модули переменного/постоянного тока и модули постоянного/постоянного тока) имеют наиболее заметное преимущество, заключающееся в высокой эффективности преобразования, обычно до 80 процентов до 85 процентов. Самый высокий может достигать 90-97 процентов. Во-вторых, в импульсном источнике питания вместо тяжелого трансформатора промышленной частоты используется высокочастотный трансформатор, что не только уменьшает вес, но и уменьшает объем, поэтому диапазон применения становится все шире и шире. Однако недостатком импульсного источника питания является то, что, поскольку его переключающая трубка работает в высокочастотном режиме переключения, выходные пульсации и шумовое напряжение относительно велики, обычно около 1 процента выходного напряжения (наименьшее значение составляет около 0,5 процента от выходного напряжения). выходное напряжение), лучший продукт. Пульсации и шумовое напряжение линейного источника питания также составляют десятки мВ; в то время как трубка-регулятор линейного источника питания работает в линейном состоянии, пульсации напряжения отсутствуют, а выходное шумовое напряжение также невелико, и его единица измерения составляет мкВ.
