Undertrykkelse av rippel i bytte av strømforsyning
For å bytte rippel må både i teorien og i praksis eksistere. Det er vanligvis fem måter å undertrykke eller redusere det på:
1. Øk induktansen og utgangskondensatorfilteret
I henhold til formelen for byttestrømforsyning er strømsvingningen i induktoren omvendt proporsjonal med induktansverdien, og utgangsrippelen er omvendt proporsjonal med utgangskondensatorverdien. Derfor kan økning av induktorverdien og utgangskondensatorverdien redusere krusningen.
Tilsvarende er forholdet mellom utgangsrippel og utgangskapasitans: vrippel=Imax/(Co×f). Det kan sees at å øke utgangskondensatorverdien kan redusere krusningen.
Vanligvis, for utgangskondensatorer, brukes elektrolytiske kondensatorer av aluminium for å oppnå stor kapasitet. Elektrolytiske kondensatorer er imidlertid ikke særlig effektive til å undertrykke høyfrekvent støy, og ESR er relativt stor, så en keramisk kondensator vil kobles parallelt ved siden av for å gjøre opp for mangelen på elektrolytiske aluminiumskondensatorer.
Samtidig, når byttestrømforsyningen fungerer, endres ikke spenningen Vin ved inngangsterminalen, men strømmen endres med bryteren. På dette tidspunktet vil ikke inngangsstrømforsyningen gi strøm særlig godt, vanligvis nær strøminngangsterminalen (ta Buck-typen som et eksempel, nær SWITcH), og koble en kondensator parallelt for å gi strøm.
Effekten av metoden ovenfor på å redusere krusning er begrenset. På grunn av volumbegrensninger vil ikke induktansen være for stor; hvis utgangskapasitansen øker til et visst nivå, vil det ikke ha noen åpenbar effekt på å redusere krusningen; øke koblingsfrekvensen vil øke koblingstapet. Så når kravene er strengere, er ikke denne metoden særlig god. For prinsippet om å bytte strømforsyning, etc., kan du referere til forskjellige designhåndbøker for byttestrømforsyning.
2. To-trinns filtrering, det vil si å legge til et ekstra trinn med LC-filter
LC-filteret har en mer åpenbar undertrykkende effekt på støyrippelen. I henhold til frekvensen til krusningen som skal fjernes, velges en passende induktans og kapasitans for å danne en filterkrets, som generelt kan redusere krusningen veldig bra.
Hvis samplingspunktet velges før LC-filteret (Pa), vil utgangsspenningen reduseres. Fordi enhver induktor har en DC-motstand, når det er strømutgang, vil det være et spenningsfall over induktoren, noe som resulterer i et fall i utgangsspenningen til strømforsyningen. Og dette spenningsfallet varierer med utgangsstrømmen.
Samplingspunktet velges etter LC-filteret (Pb), slik at utgangsspenningen er den spenningen vi ønsker. Men dette introduserer en induktans og en kondensator inne i kraftsystemet, noe som kan forårsake systemustabilitet. Angående systemstabilitet er det introdusert mye informasjon, så jeg skal ikke skrive detaljert her.
3. Etter å ha byttet strømforsyningsutgang, koble til LDO-filteret
Dette er den mest effektive måten å redusere rippel og støy på, utgangsspenningen er konstant, og det er ikke nødvendig å endre det originale tilbakemeldingssystemet, men det er også metoden med høyest kostnad og høyest strømforbruk. Enhver LDO har en indikator: støyavvisningsforholdet. er en frekvens-dB kurve.
For å redusere krusning. PCB-oppsettet til byttestrømforsyningen er også veldig kritisk, noe som er et veldig vanskelig problem. Det er dedikerte PCB-ingeniører for bryterstrømforsyning. For høyfrekvent støy, på grunn av høy frekvens og stor amplitude, selv om post-stage-filtreringen har en viss effekt, er effekten ikke åpenbar. Det er spesiell forskning på dette området, og den enkle måten er å koble kapasitans C eller RC, eller serieinduktans på dioden.
4. Koble kondensator C eller RC på dioden
Når en diode slås av og på med høy hastighet, må parasittiske parametere vurderes. I løpet av den omvendte gjenopprettingsperioden til dioden blir den ekvivalente induktansen og ekvivalent kapasitans en RC-oscillator, som genererer høyfrekvent oscillasjon. For å undertrykke denne høyfrekvente oscillasjonen, må et kondensator C eller RC snubbernettverk kobles parallelt over dioden. Resistansen er vanligvis 10Ω-100Ω, og kapasitansen er 4.7pF-2.2nF.
Verdien av kondensatoren C eller RC koblet parallelt med dioden kan kun bestemmes gjennom prøving og feiling. Hvis den ikke velges riktig, vil den forårsake mer alvorlige svingninger.
Hvis kravene til høyfrekvent støy er strenge, kan soft switching-teknologi brukes. Det er mange bøker dedikert til soft switching.
5. Dioden følges av en induktor (EMI-filter)
Dette er også en vanlig metode for å undertrykke høyfrekvent støy. Med sikte på frekvensen av støygenerering, kan valg av passende induktanselement også effektivt undertrykke støyen. Det skal bemerkes at merkestrømmen til induktoren skal oppfylle de faktiske kravene. Den relativt enkle metoden vil ikke bli forklart i detalj.
