ການສະຫຼັບພະລັງງານ ripple ແມ່ນ inevitable.ຈຸດປະສົງສຸດທ້າຍຂອງພວກເຮົາແມ່ນເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນການ ripple ຜົນຜະລິດໃນລະດັບທີ່ທົນທານໄດ້.ການແກ້ໄຂພື້ນຖານທີ່ສຸດເພື່ອບັນລຸຈຸດປະສົງນີ້ແມ່ນເພື່ອຫຼີກເວັ້ນການຜະລິດຂອງ ripples.ຫນ້າທໍາອິດຂອງການທັງຫມົດແລະສາເຫດ.
ດ້ວຍການປ່ຽນຂອງ SWITCH, ກະແສໄຟຟ້າໃນ inductance L ຍັງປ່ຽນແປງຂຶ້ນແລະລົງໃນມູນຄ່າທີ່ຖືກຕ້ອງຂອງກະແສຜົນຜະລິດ.ດັ່ງນັ້ນ, ຍັງຈະມີ ripple ທີ່ມີຄວາມຖີ່ດຽວກັນກັບ Switch ຢູ່ປາຍຜົນຜະລິດ.ໂດຍທົ່ວໄປ, ripples ຂອງ riber ຫມາຍເຖິງນີ້, ເຊິ່ງກ່ຽວຂ້ອງກັບຄວາມສາມາດຂອງ capacitor ຜົນຜະລິດແລະ ESR.ຄວາມຖີ່ຂອງ ripple ນີ້ແມ່ນຄືກັນກັບການສະຫນອງພະລັງງານສະຫຼັບ, ມີລະດັບຂອງສິບຫາຫຼາຍຮ້ອຍ kHz.
ນອກຈາກນັ້ນ, Switch ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວໃຊ້ transistors bipolar ຫຼື MOSFETs.ບໍ່ວ່າອັນໃດກໍຕາມ, ມັນຈະມີການຂຶ້ນແລະຫຼຸດລົງເມື່ອເປີດແລະຕາຍ.ໃນເວລານີ້, ຈະບໍ່ມີສິ່ງລົບກວນໃນວົງຈອນທີ່ຄ້າຍຄືກັບເວລາເພີ່ມຂຶ້ນທີ່ Switch ເພີ່ມຂຶ້ນເວລາຫຼຸດລົງ, ຫຼືສອງສາມເທື່ອ, ແລະໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນສິບ MHz.ເຊັ່ນດຽວກັນ, diode D ແມ່ນຢູ່ໃນການຟື້ນຕົວຄືນ.ວົງຈອນທຽບເທົ່າແມ່ນຊຸດຂອງຕົວເກັບປະຈຸຄວາມຕ້ານທານແລະ inductors, ເຊິ່ງຈະເຮັດໃຫ້ resonance, ແລະຄວາມຖີ່ຂອງສິ່ງລົບກວນແມ່ນສິບ MHz.ສອງສິ່ງລົບກວນເຫຼົ່ານີ້ໂດຍທົ່ວໄປເອີ້ນວ່າຄວາມຖີ່ສູງ, ແລະຄວາມກວ້າງໃຫຍ່ຂອງປົກກະຕິແລ້ວແມ່ນໃຫຍ່ກວ່າ ripple.
ຖ້າມັນເປັນຕົວແປງ AC / DC, ນອກເຫນືອຈາກສອງ ripples ຂ້າງເທິງ (ສິ່ງລົບກວນ), ຍັງມີສຽງ AC.ຄວາມຖີ່ແມ່ນຄວາມຖີ່ຂອງການປ້ອນຂໍ້ມູນພະລັງງານ AC, ປະມານ 50-60Hz.ນອກຈາກນີ້ຍັງມີສຽງລົບກວນໃນໂຫມດຮ່ວມ, ເນື່ອງຈາກວ່າອຸປະກອນພະລັງງານຂອງອຸປະກອນການສະຫຼັບພະລັງງານຈໍານວນຫຼາຍໃຊ້ shell ເປັນ radiator, ເຊິ່ງຜະລິດ capacitance ທຽບເທົ່າ.
ການວັດແທກຂອງການປ່ຽນແປງ ripples ພະລັງງານ
ຄວາມຕ້ອງການພື້ນຖານ:
ການຈັບຄູ່ກັບ oscilloscope AC
ຈຳກັດແບນວິດ 20MHz
ຖອດສາຍດິນຂອງເຄື່ອງສຳຫຼວດ
1.AC coupling ແມ່ນເພື່ອເອົາແຮງດັນ DC superposition ແລະໄດ້ຮັບຮູບແບບຄື້ນທີ່ຖືກຕ້ອງ.
2. ການເປີດຂອບເຂດຈໍາກັດແບນວິດ 20MHz ແມ່ນເພື່ອປ້ອງກັນການລົບກວນຂອງສຽງລົບກວນຄວາມຖີ່ສູງແລະປ້ອງກັນຄວາມຜິດພາດ.ເນື່ອງຈາກວ່າຄວາມກວ້າງໃຫຍ່ຂອງອົງປະກອບຂອງຄວາມຖີ່ສູງແມ່ນຂະຫນາດໃຫຍ່, ມັນຄວນຈະຖືກໂຍກຍ້າຍອອກເມື່ອວັດແທກ.
3. ຖອດ clip ພື້ນດິນຂອງ oscilloscope probe, ແລະນໍາໃຊ້ການວັດແທກການວັດແທກພື້ນດິນເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນການແຊກແຊງ.ພະແນກຈໍານວນຫຼາຍບໍ່ມີວົງແຫວນຫນ້າດິນ.ແຕ່ພິຈາລະນາປັດໄຈນີ້ໃນເວລາທີ່ການຕັດສິນວ່າມັນມີຄຸນສົມບັດຫຼືບໍ່.
ຈຸດອື່ນແມ່ນໃຊ້ 50Ω terminal.ອີງຕາມຂໍ້ມູນຂອງ oscilloscope, ໂມດູນ50Ωແມ່ນເພື່ອເອົາອົງປະກອບ DC ແລະວັດແທກອົງປະກອບ AC ໄດ້ຢ່າງຖືກຕ້ອງ.ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ມີ oscilloscopes ຈໍານວນຫນ້ອຍທີ່ມີ probes ພິເສດດັ່ງກ່າວ.ໃນກໍລະນີຫຼາຍທີ່ສຸດ, ການໃຊ້ probes ຈາກ 100kΩ ຫາ 10MΩ ແມ່ນຖືກນໍາໃຊ້, ເຊິ່ງບໍ່ຊັດເຈນຊົ່ວຄາວ.
ຂ້າງເທິງນີ້ແມ່ນຂໍ້ຄວນລະວັງພື້ນຖານໃນເວລາທີ່ວັດແທກການປ່ຽນ ripple.ຖ້າ oscilloscope probe ບໍ່ໄດ້ສໍາຜັດໂດຍກົງກັບຈຸດຜົນຜະລິດ, ມັນຄວນຈະຖືກວັດແທກດ້ວຍສາຍບິດຫຼືສາຍ coaxial 50Ω.
ເມື່ອວັດແທກຄວາມຖີ່ສຽງດັງ, ແຖບເຕັມຂອງ oscilloscope ໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນຫຼາຍຮ້ອຍ mega ເຖິງລະດັບ GHz.ຄົນອື່ນແມ່ນຄືກັນກັບຂ້າງເທິງ.ບາງທີບໍລິສັດທີ່ແຕກຕ່າງກັນມີວິທີການທົດສອບທີ່ແຕກຕ່າງກັນ.ໃນການວິເຄາະສຸດທ້າຍ, ທ່ານຕ້ອງຮູ້ຜົນການທົດສອບຂອງທ່ານ.
ກ່ຽວກັບ oscilloscope:
ບາງ oscilloscope ດິຈິຕອນບໍ່ສາມາດວັດແທກ ripples ຢ່າງຖືກຕ້ອງເນື່ອງຈາກການແຊກແຊງແລະຄວາມເລິກຂອງການເກັບຮັກສາ.ໃນເວລານີ້, oscilloscope ຄວນໄດ້ຮັບການທົດແທນ.ບາງຄັ້ງເຖິງແມ່ນວ່າແບນວິດ oscilloscope simulation ເກົ່າແມ່ນພຽງແຕ່ຫຼາຍສິບ mega, ການປະຕິບັດແມ່ນດີກວ່າ oscilloscope ດິຈິຕອນ.
ການຍັບຍັ້ງການສະຫຼັບພະລັງງານ ripples
ສໍາລັບການປ່ຽນ ripples, ທິດສະດີແລະຕົວຈິງແລ້ວມີຢູ່.ມີສາມວິທີທີ່ຈະສະກັດກັ້ນຫຼືຫຼຸດຜ່ອນມັນ:
1. ເພີ່ມທະວີການກັ່ນຕອງ inductance ແລະຜົນຜະລິດ capacitor
ອີງຕາມສູດຂອງການສະຫນອງພະລັງງານສະຫຼັບ, ຂະຫນາດການເຫນັງຕີງຂອງປະຈຸບັນແລະຄ່າ inductance ຂອງ inductive inductance ກາຍເປັນອັດຕາສ່ວນ inversely, ແລະ ripples ຜົນຜະລິດແລະ capacitors ຜົນຜະລິດແມ່ນອັດຕາສ່ວນ inversely.ດັ່ງນັ້ນ, ການເພີ່ມຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າແລະຜົນຜະລິດສາມາດຫຼຸດຜ່ອນ ripples.
ຮູບຂ້າງເທິງນີ້ແມ່ນຮູບຄື່ນປັດຈຸບັນຢູ່ໃນສະຫຼັບການສະຫນອງພະລັງງານ inductor L. ກະແສ ripple ຂອງມັນ △ i ສາມາດຄິດໄລ່ໄດ້ຈາກສູດຕໍ່ໄປນີ້:
ມັນສາມາດເຫັນໄດ້ວ່າການເພີ່ມຄ່າ L ຫຼືການເພີ່ມຄວາມຖີ່ຂອງການປ່ຽນສາມາດຫຼຸດຜ່ອນການເຫນັງຕີງຂອງ inductance ໃນປະຈຸບັນ.
ເຊັ່ນດຽວກັນ, ການພົວພັນລະຫວ່າງການ ripples ຜົນຜະລິດແລະ capacitors ຜົນຜະລິດ: VRIPPLE = IMAX/(CO × F).ມັນສາມາດເຫັນໄດ້ວ່າການເພີ່ມມູນຄ່າຂອງ capacitor ຜົນຜະລິດສາມາດຫຼຸດຜ່ອນ ripple.
ວິທີການປົກກະຕິແມ່ນການນໍາໃຊ້ຕົວເກັບປະຈຸ electrolytic ອະລູມິນຽມສໍາລັບ capacitance ຜົນຜະລິດເພື່ອບັນລຸຈຸດປະສົງຂອງຄວາມອາດສາມາດຂະຫນາດໃຫຍ່.ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ຕົວເກັບປະຈຸ electrolytic ແມ່ນບໍ່ມີປະສິດທິພາບຫຼາຍໃນການສະກັດກັ້ນຄວາມຖີ່ສຽງດັງ, ແລະ ESR ແມ່ນຂ້ອນຂ້າງໃຫຍ່, ສະນັ້ນມັນຈະເຊື່ອມຕໍ່ຕົວເກັບປະຈຸເຊລາມິກຢູ່ຂ້າງມັນເພື່ອເຮັດໃຫ້ເຖິງການຂາດຂອງ capacitor electrolytic ອາລູມິນຽມ.
ໃນເວລາດຽວກັນ, ໃນເວລາທີ່ການສະຫນອງພະລັງງານເຮັດວຽກ, ແຮງດັນ VIN ຂອງສະຖານີປ້ອນຂໍ້ມູນບໍ່ປ່ຽນແປງ, ແຕ່ການປ່ຽນແປງໃນປະຈຸບັນກັບສະວິດ.ໃນເວລານີ້, ການສະຫນອງພະລັງງານ input ບໍ່ໄດ້ສະຫນອງດີໃນປະຈຸບັນ, ປົກກະຕິແລ້ວຢູ່ໃກ້ກັບ terminal input ໃນປັດຈຸບັນ (ເອົາປະເພດ buck ເປັນຕົວຢ່າງ, ແມ່ນຢູ່ໃກ້ກັບ Switch), ແລະເຊື່ອມຕໍ່ capacitance ທີ່ຈະສະຫນອງໃນປະຈຸບັນ.
ຫຼັງຈາກການນໍາໃຊ້ມາດຕະການຕ້ານການນີ້, ການສະຫນອງພະລັງງານສະຫຼັບ Buck ແມ່ນສະແດງໃຫ້ເຫັນຢູ່ໃນຮູບຂ້າງລຸ່ມນີ້:
ວິທີການຂ້າງເທິງນີ້ແມ່ນຈໍາກັດເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນ ripples.ເນື່ອງຈາກວ່າປະລິມານຈໍາກັດ, inductance ຈະບໍ່ຂະຫນາດໃຫຍ່ຫຼາຍ;capacitor ຜົນຜະລິດເພີ່ມຂຶ້ນໃນລະດັບທີ່ແນ່ນອນ, ແລະບໍ່ມີຜົນກະທົບຢ່າງຈະແຈ້ງໃນການຫຼຸດຜ່ອນ ripples ໄດ້;ການເພີ່ມຄວາມຖີ່ຂອງການສະຫຼັບຈະເພີ່ມການສູນເສຍສະວິດ.ດັ່ງນັ້ນ, ໃນເວລາທີ່ຂໍ້ກໍານົດແມ່ນເຄັ່ງຄັດ, ວິທີການນີ້ແມ່ນບໍ່ດີຫຼາຍ.
ສໍາລັບຫຼັກການຂອງການສະຫຼັບການສະຫນອງພະລັງງານ, ທ່ານສາມາດອ້າງອີງໃສ່ປະເພດຕ່າງໆຂອງຄູ່ມືການອອກແບບການສະຫຼັບພະລັງງານ.
2. ການກັ່ນຕອງສອງລະດັບແມ່ນການເພີ່ມຕົວກອງ LC ລະດັບທໍາອິດ
ຜົນກະທົບ inhibitory ຂອງການກັ່ນຕອງ LC ກ່ຽວກັບ ripple ສິ່ງລົບກວນແມ່ນຂ້ອນຂ້າງຈະແຈ້ງ.ອີງຕາມຄວາມຖີ່ຂອງ ripple ທີ່ຈະເອົາອອກ, ເລືອກ capacitor inductor ທີ່ເຫມາະສົມເພື່ອສ້າງວົງຈອນການກັ່ນຕອງ.ໂດຍທົ່ວໄປ, ມັນສາມາດຫຼຸດຜ່ອນ ripples ໄດ້ດີ.ໃນກໍລະນີນີ້, ທ່ານຈໍາເປັນຕ້ອງພິຈາລະນາຈຸດຕົວຢ່າງຂອງແຮງດັນຂອງຄວາມຄິດເຫັນ.(ຕາມຮູບຂ້າງລຸ່ມນີ້)
ຈຸດຕົວຢ່າງຖືກເລືອກກ່ອນການກັ່ນຕອງ LC (PA), ແລະແຮງດັນຜົນຜະລິດຈະຫຼຸດລົງ.ເນື່ອງຈາກວ່າ inductance ໃດມີຄວາມຕ້ານທານ DC, ເມື່ອມີຜົນຜະລິດໃນປະຈຸບັນ, ຈະມີແຮງດັນຫຼຸດລົງໃນ inductance, ເຮັດໃຫ້ມີການຫຼຸດລົງຂອງແຮງດັນຜົນຜະລິດຂອງການສະຫນອງພະລັງງານ.ແລະການຫຼຸດລົງແຮງດັນນີ້ມີການປ່ຽນແປງກັບປະຈຸບັນຜົນຜະລິດ.
ຈຸດຕົວຢ່າງຖືກເລືອກຫຼັງຈາກການກັ່ນຕອງ LC (PB), ດັ່ງນັ້ນແຮງດັນຜົນຜະລິດແມ່ນແຮງດັນທີ່ພວກເຮົາຕ້ອງການ.ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ມີການນໍາ inductance ແລະ capacitor ພາຍໃນລະບົບພະລັງງານ, ເຊິ່ງອາດຈະເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມບໍ່ສະຖຽນລະພາບຂອງລະບົບ.
3. ຫຼັງຈາກຜົນຜະລິດຂອງການສະຫນອງພະລັງງານສະຫຼັບ, ເຊື່ອມຕໍ່ການກັ່ນຕອງ LDO
ນີ້ແມ່ນວິທີທີ່ປະສິດທິຜົນທີ່ສຸດເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນ ripples ແລະສິ່ງລົບກວນ.ແຮງດັນຜົນຜະລິດແມ່ນຄົງທີ່ແລະບໍ່ຈໍາເປັນຕ້ອງມີການປ່ຽນແປງລະບົບການຕອບໂຕ້ຕົ້ນສະບັບ, ແຕ່ວ່າມັນຍັງເປັນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍທີ່ສຸດ - ປະສິດທິພາບແລະການໃຊ້ພະລັງງານສູງສຸດ.
LDO ໃດມີຕົວຊີ້ວັດ: ອັດຕາສ່ວນການສະກັດກັ້ນສຽງ.ມັນເປັນເສັ້ນໂຄ້ງ frequency-DB, ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບຂ້າງລຸ່ມນີ້ແມ່ນເສັ້ນໂຄ້ງຂອງ LT3024 LT3024.
ຫຼັງຈາກ LDO, ripple ສະຫຼັບໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນຕ່ໍາກວ່າ 10mV.ຕົວເລກຕໍ່ໄປນີ້ແມ່ນການປຽບທຽບຂອງ ripples ກ່ອນແລະຫຼັງຈາກ LDO:
ເມື່ອປຽບທຽບກັບເສັ້ນໂຄ້ງຂອງຮູບຂ້າງເທິງແລະຮູບຄື້ນຢູ່ເບື້ອງຊ້າຍ, ມັນສາມາດເຫັນໄດ້ວ່າຜົນກະທົບ inhibitory ຂອງ LDO ແມ່ນດີຫຼາຍສໍາລັບການປ່ຽນ ripples ຫຼາຍຮ້ອຍ KHz.ແຕ່ພາຍໃນຂອບເຂດຄວາມຖີ່ສູງ, ຜົນກະທົບຂອງ LDO ແມ່ນບໍ່ເຫມາະສົມ.
ຫຼຸດຜ່ອນ ripples.ສາຍໄຟ PCB ຂອງການສະຫນອງພະລັງງານສະຫຼັບແມ່ນຍັງສໍາຄັນ.ສໍາລັບສິ່ງລົບກວນຄວາມຖີ່ສູງ, ເນື່ອງຈາກຄວາມຖີ່ຂະຫນາດໃຫຍ່ຂອງຄວາມຖີ່ສູງ, ເຖິງແມ່ນວ່າການກັ່ນຕອງ post -stage ມີຜົນກະທົບທີ່ແນ່ນອນ, ຜົນກະທົບແມ່ນບໍ່ຊັດເຈນ.ມີການສຶກສາພິເສດໃນເລື່ອງນີ້.ວິທີທີ່ງ່າຍດາຍແມ່ນເພື່ອຢູ່ເທິງ diode ແລະ capacitance C ຫຼື RC, ຫຼືເຊື່ອມຕໍ່ inductance ໃນຊຸດ.
ຕົວເລກຂ້າງເທິງນີ້ແມ່ນວົງຈອນທຽບເທົ່າຂອງ diode ຕົວຈິງ.ໃນເວລາທີ່ diode ແມ່ນຄວາມໄວສູງ, ຕົວກໍານົດການ parasitic ຕ້ອງໄດ້ຮັບການພິຈາລະນາ.ໃນລະຫວ່າງການຟື້ນຕົວຂອງ diode, inductance ທຽບເທົ່າແລະ capacitance ທຽບເທົ່າໄດ້ກາຍເປັນ oscillator RC, ຜະລິດ oscillation ຄວາມຖີ່ສູງ.ເພື່ອສະກັດກັ້ນການສັ່ນສະເທືອນຄວາມຖີ່ສູງນີ້, ມັນຈໍາເປັນຕ້ອງເຊື່ອມຕໍ່ capacitance C ຫຼືເຄືອຂ່າຍ RC buffer ຢູ່ທັງສອງສົ້ນຂອງ diode.ຄວາມຕ້ານທານໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນ 10Ω-100 ω, ແລະ capacitance ແມ່ນ 4.7PF-2.2NF.
capacitance C ຫຼື RC ໃນ diode C ຫຼື RC ສາມາດຖືກກໍານົດໂດຍການທົດສອບຊ້ໍາຊ້ອນ.ຖ້າມັນບໍ່ຖືກເລືອກຢ່າງຖືກຕ້ອງ, ມັນຈະເຮັດໃຫ້ເກີດການສັ່ນສະເທືອນທີ່ຮ້າຍແຮງກວ່າເກົ່າ.
ເວລາປະກາດ: ກໍລະກົດ-08-2023