สาเหตุของการกระเพื่อมและเสียงรบกวนในการจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง
เอาต์พุตของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งไม่ใช่แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงบริสุทธิ์ แต่มีส่วนประกอบไฟฟ้ากระแสสลับบางส่วน ซึ่งเกิดจากการกระเพื่อมและสัญญาณรบกวน ระลอกคลื่นคือความผันผวนของแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงเอาท์พุตซึ่งสัมพันธ์กับการดำเนินการสวิตชิ่งของแหล่งจ่ายไฟสวิตชิ่ง ในระหว่างกระบวนการเปิดและปิดแต่ละครั้ง พลังงานไฟฟ้าจะถูก "สูบ" จากปลายอินพุทไปยังปลายเอาท์พุท ทำให้เกิดกระบวนการชาร์จและการคายประจุ ซึ่งทำให้แรงดันไฟฟ้าเอาท์พุตผันผวนด้วยความถี่เดียวกันกับความถี่สวิตชิ่ง แรงดันริปเปิลคือค่าพีคถึงพีคระหว่างพีคและร่องของระลอกคลื่น ขนาดของมันสัมพันธ์กับความจุและคุณภาพของตัวเก็บประจุอินพุตและตัวเก็บประจุเอาต์พุตของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง
สาเหตุของเสียงรบกวนมีอยู่ 2 ประการ สาเหตุหนึ่งเกิดจากตัวจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งเอง อีกประการหนึ่งคือการรบกวนสนามแม่เหล็กไฟฟ้าภายนอก (EMI) ซึ่งสามารถเข้าสู่แหล่งจ่ายไฟสวิตชิ่งผ่านการแผ่รังสีหรืออินพุตแหล่งจ่ายไฟสวิตชิ่งผ่านสายไฟ
เสียงที่เกิดจากตัวจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งนั้นเป็นรถไฟพัลส์ความถี่สูงซึ่งเกิดจากพัลส์แหลมคมที่เกิดขึ้นในขณะที่เปิดและปิดสวิตช์ เรียกอีกอย่างว่าการสลับสัญญาณรบกวน ความถี่ของรถไฟพัลส์เสียงนั้นสูงกว่าความถี่สวิตชิ่งมากและแรงดันไฟฟ้าของเสียงคือค่าสูงสุดถึงจุดสูงสุด แอมพลิจูดของแรงดันเสียงรบกวนส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับโทโพโลยีของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง สถานะปรสิตในวงจร และการออกแบบ PCB
ใช้ออสซิลโลสโคปเพื่อดูรูปคลื่นและสัญญาณรบกวน ความถี่ของระลอกคลื่นจะเหมือนกับความถี่ของท่อสวิตชิ่ง ในขณะที่ความถี่ของสัญญาณรบกวนเป็นสองเท่าของความถี่ของท่อสวิตชิ่ง ผลรวมของค่าพีคถึงพีคของแรงดันไฟฟ้าริปเปิลและค่าพีคถึงพีคของแรงดันไฟรบกวนคือแรงดันริปเปิลและสัญญาณรบกวน และมีหน่วยเป็น mVp-p
วิธีการวัดระลอกคลื่นและเสียง
แรงดันไฟฟ้าระลอกคลื่นและสัญญาณรบกวนเป็นหนึ่งในพารามิเตอร์ประสิทธิภาพหลักของอุปกรณ์จ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง ดังนั้นวิธีการวัดอุปกรณ์เหล่านี้อย่างแม่นยำจึงเป็นประเด็นที่สำคัญมาก วิธีการวัดแรงดันระลอกคลื่นและเสียงรบกวนในปัจจุบันคือการใช้ออสซิลโลสโคปย่านความถี่กว้าง ซึ่งสามารถวัดค่าแรงดันระลอกคลื่นและเสียงรบกวนได้อย่างแม่นยำ
เนื่องจากมีอุปกรณ์จ่ายไฟแบบสวิตชิ่งหลายประเภท (ที่มีโทโพโลยี ความถี่ในการทำงาน กำลังเอาต์พุต ข้อกำหนดทางเทคนิคที่แตกต่างกัน ฯลฯ) ผู้ผลิตทุกรายจึงใช้วิธีการวัดออสซิลโลสโคป มีเพียงอุปกรณ์วัดเท่านั้นที่ไม่เหมือนกันทุกประการ ดังนั้นผู้ผลิตแต่ละรายจึงมีข้อกำหนดที่แตกต่างกันสำหรับแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งที่แตกต่างกัน การวัดทั้งหมดมีมาตรฐานของตัวเอง นั่นคือ มาตรฐานองค์กร
บล็อกไดอะแกรมของการตั้งค่าสำหรับการวัดระลอกคลื่นและเสียงด้วยออสซิลโลสโคป ประกอบด้วยการเชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง โหลด ออสซิลโลสโคป และการวัดที่ทดสอบแล้ว อุปกรณ์ตรวจวัดบางชนิดยังมีตัวเหนี่ยวนำ ตัวเก็บประจุ ตัวต้านทาน และส่วนประกอบอื่นๆ เชื่อมอยู่ด้วย
