Меры по снижению пульсаций и шумов напряжения в импульсных источниках питания
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, которая обычно может достигать 8{{7 }} процентов до 85 процентов и до 90 процентов до 97 процентов; Во-вторых, в импульсном блоке питания вместо громоздких трансформаторов промышленной частоты используются высокочастотные трансформаторы, что не только снижает вес, но и уменьшает объем, что приводит к все более широкому спектру применения. Однако недостатком импульсного источника питания является то, что его переключающий транзистор работает в высокочастотном режиме переключения, а пульсации выходного напряжения и шумовое напряжение относительно велики, обычно около 1 процента выходного напряжения (минимальное значение составляет около 0,5 процента от выходного напряжения). выходное напряжение). Самый лучший продукт также имеет пульсации и шумовое напряжение в десятки мВ; Регулировочная трубка линейного источника питания работает в линейном состоянии, без пульсаций напряжения, а выходное шумовое напряжение также небольшое, с единицей измерения мкВ.
В этой статье кратко представлены причины и методы измерения пульсаций и шума, создаваемых импульсными источниками питания, измерительными устройствами, эталонами измерений, а также меры по уменьшению пульсаций и шума.
1. Причины возникновения пульсаций и шума:
Выход импульсного источника питания не является чистым постоянным напряжением, но внутри присутствуют некоторые компоненты переменного тока, которые вызваны пульсациями и шумом. Пульсации — это колебания выходного постоянного напряжения, связанные с коммутационным действием импульсного источника питания. В каждом процессе открытия и закрытия электрическая энергия «перекачивается» от входного конца к выходному концу, образуя процесс зарядки и разрядки, что приводит к колебаниям выходного напряжения с частотой, аналогичной частоте переключателя. Пульсации напряжения — это размах пульсаций между пиками и впадинами, а его размер зависит от емкости и качества входных и выходных конденсаторов импульсного источника питания.
Существует две причины генерации шума: одна создается самим импульсным источником питания; Другой тип — это помехи от внешних электромагнитных полей (ЭМП), которые могут проникать в импульсный источник питания через излучение или вводиться через линии электропередачи. Шум, создаваемый самим импульсным источником питания, представляет собой высокочастотную последовательность импульсов, вызванную резкими импульсами, генерируемыми в момент проведения и отключения переключателя, также известный как шум переключения. Частота последовательности шумовых импульсов значительно превышает частоту переключения, а шумовое напряжение равно ее размаху. Амплитуда шумового напряжения во многом связана с топологией импульсного источника питания, паразитным состоянием в схеме и конструкцией печатной платы.
2. Меры по уменьшению пульсаций и шумового напряжения:
Помимо коммутационного шума, вход импульсного источника питания в преобразователе переменного/постоянного тока подвергается двухполупериодному выпрямлению и конденсаторной фильтрации, а форма сигнала тока является импульсной, как показано на рисунке 17 (на рисунке a показана схема двухполупериодного выпрямления и фильтрации, а также б показывает формы сигналов напряжения и тока). В форме тока тока присутствуют гармоники более высокого порядка, которые увеличивают выходной шум. В хорошем импульсном источнике питания (преобразователе переменного/постоянного тока) в схему добавлена схема коррекции коэффициента мощности (PFC), благодаря чему выходной ток приближается к синусоидальному, уменьшая гармоники высокого порядка и увеличивая коэффициент мощности примерно до {{3} }.95, уменьшая загрязнение электросети.
