วิธีแก้ปัญหาโหลดไฟที่เบามากของการจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง
แหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งเป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าความถี่สูงชนิดหนึ่งที่สามารถแปลงไฟฟ้ากระแสสลับเป็นไฟฟ้ากระแสตรงได้ ในการพัฒนาและการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์กำลังนั้นมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ เช่น คอมพิวเตอร์ อุปกรณ์สื่อสาร การควบคุมอุตสาหกรรม และเครื่องใช้ในครัวเรือน อย่างไรก็ตาม แหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งจะปล่อยสัญญาณรบกวนความถี่สูงชนิดหนึ่งที่เรียกว่า "เสียงหอน" เมื่อทำงาน ซึ่งส่งผลต่อการใช้งานปกติและอายุการใช้งานของอุปกรณ์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อสวิตช์ไฟอยู่ในสถานะโหลดเบา เสียงรบกวนจะชัดเจนยิ่งขึ้น บทความนี้จะแนะนำโดยละเอียดเกี่ยวกับสาเหตุของปัญหาการจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งโหลดเบา และวิธีแก้ไข
ประการแรก สาเหตุของการร้องไห้หนักเบา
เมื่อแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งทำงาน แรงดันเอาต์พุตจะเปลี่ยนไปตามการเปลี่ยนแปลงขนาดโหลด ภายใต้สถานการณ์ปกติ เมื่อกระแสโหลดอยู่ที่โหลดเต็ม แรงดันเอาต์พุตจะค่อนข้างเสถียร อย่างไรก็ตาม เมื่อกระแสโหลดอยู่ในสถานะโหลดเบา แรงดันเอาต์พุตจะผันผวน ส่งผลให้เครื่องกำเนิดสัญญาณรบกวนความถี่สูง เนื่องจากไม่สามารถสลับองค์ประกอบสวิตชิ่งได้อย่างสมบูรณ์ภายใต้โหลดที่เบา ซึ่งนำไปสู่การเพิ่มฮาร์โมนิคในรูปคลื่นของแหล่งจ่ายไฟสวิตชิ่ง ส่งผลให้เกิดเสียงรบกวนมากขึ้น
ประการที่สอง วิธีแก้ปัญหาสำหรับวิธีโหลดแบบเบา
(A) ปรับการออกแบบแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งให้เหมาะสม
การเพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งเป็นหนึ่งในวิธีที่มีประสิทธิภาพในการลดภาระเสียงหอน ในการออกแบบ ควรตั้งค่าช่วงแรงดันเอาต์พุตของแหล่งจ่ายไฟสลับอย่างเหมาะสม ควรเลือกตัวเก็บประจุเรโซแนนซ์ที่เหมาะสม และควรเพิ่มวงจรการทำให้หมาด ๆ หรือการกรองบางส่วนเพื่อป้องกันการสร้างฮาร์โมนิกหรือลดการแพร่กระจายของสัญญาณรบกวน
1. ตั้งค่าช่วงแรงดันเอาต์พุตของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง
ในการออกแบบแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง ควรใช้ตัวควบคุมสวิตช์และตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า และควรตั้งค่าช่วงการปรับแรงดันเอาต์พุตอย่างเหมาะสม ซึ่งสามารถลดเสียงรบกวนได้อย่างมาก โดยปกติแล้ว เมื่อเพิ่มตัวควบคุม ควรให้ความสนใจเพื่อป้องกันคุณภาพโหลดที่ไม่ดีและการสูญเสียแรงดันไฟโหลด
2. เลือกตัวเก็บประจุเรโซแนนซ์ที่เหมาะสม
เมื่อสวิตช์คอนเวอร์เตอร์สวิตชิ่งสลับ หลอดสวิตชิ่งจะต้องถูกชาร์จและคายประจุทันที ซึ่งจะสร้างสัญญาณความถี่สูงจำนวนมากบนสเปกตรัมความถี่ของหลอดสวิตชิ่ง ในเวลานี้ ควรใช้ตัวเก็บประจุเรโซแนนซ์ที่เหมาะสมสำหรับการกรองความถี่สูง เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาเช่นไฟกระพริบและสัญญาณรบกวนสายไฟที่เกิดจากสัญญาณรบกวนความถี่สูง
3. เพิ่มวงจรแดมปิ้งหรือฟิลเตอร์
การเพิ่มวงจรหน่วงหรือกรองในสวิตช์จ่ายไฟสามารถลดเสียงรบกวนจากเสียงหอนของโหลดเบาได้อย่างมีประสิทธิภาพ วงจรแดมปิ้งมักจะเหมาะสำหรับการใช้งานโหลดเบาปกติ และวงจรกรองเป็นวิธีที่เหมาะสมกว่าในการสลับแหล่งจ่ายไฟที่ใช้ในสถานะโหลดเบา วงจรตัวกรองประกอบด้วยวงจรโลว์พาสที่ประกอบด้วย LC หรือใช้วิธีการรวมตัวเหนี่ยวนำของแหล่งจ่ายไฟ AC เพื่อลดระดับเสียงรบกวนของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง
(2) ปรับโครงร่างแหล่งจ่ายไฟให้เหมาะสม
การเพิ่มประสิทธิภาพเค้าโครงแหล่งจ่ายไฟยังเป็นวิธีสำคัญในการแก้ปัญหาโหลดที่เบามาก แม้ว่าเสียงรบกวนสามารถลดลงได้ในการออกแบบและการผลิตแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง แต่จำเป็นต้องพิจารณาปัจจัยอื่น ๆ เพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานปกติของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งและลดระดับเสียง ในเวลานี้ การปรับปรุงรูปแบบแหล่งจ่ายไฟให้เหมาะสมจะมีความสำคัญมาก
1. ลดความยาวของเส้นที่ละเอียดอ่อน
เมื่อจัดวางสายไฟ ควรลดความยาวของเส้นที่มีความละเอียดอ่อนให้มากที่สุดเพื่อป้องกันอิทธิพลของการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าภายนอก (EMI) วงจรเหล่านี้อาจรวมถึงวงจรควบคุมของอุปกรณ์สวิตชิ่ง วงจรสุ่มตัวอย่างแรงดันเอาต์พุต วงจรจ่ายไฟ และวงจรโหลด
2. ให้ความสนใจกับการต่อสายดินของสัญญาณ
สำหรับสถานการณ์การใช้งานพิเศษบางสถานการณ์ สายการส่งสัญญาณและสายประมวลผลบางสายจำเป็นต้องต่อสายดิน เพื่อลดระดับเสียงรบกวนของเสียงหอนของโหลดเบา ควรแยกการต่อลงดินของสัญญาณออกจากการต่อลงดินของกำลังเพื่อหลีกเลี่ยงการรบกวนซึ่งกันและกันที่จุดต่อลงดินของสายส่ง
(C) ปรับปรุงโหลดพลังงาน
การปรับปรุงโหลดของแหล่งจ่ายไฟเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการแก้ปัญหาโหลดที่เบามาก สามารถใช้โหลดกำลังสูงหรือวงจรชดเชยที่เหมาะสมเพื่อปรับปรุงโหลดของแหล่งจ่ายไฟภายใต้โหลดที่เบาได้ เมื่อกระแสโหลดอยู่ในสถานะโหลดขั้นต่ำหรือเบา เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการใช้โหลดกำลังสูง เนื่องจากภายใต้กระแสโหลดสูง ความต้านทานของโหลดแหล่งจ่ายไฟต่ำ และการปรับและเสถียรภาพของแหล่งจ่ายไฟก็ดี อย่างไรก็ตาม ภายใต้กระแสไฟโหลดเบา ความต้านทานของโหลดจะเพิ่มขึ้น ความสามารถในการปรับเปลี่ยนของแหล่งจ่ายไฟจะลดลง และระดับเสียงจะเพิ่มขึ้น วงจรเซสามารถลดความผันผวนของโหลดแหล่งจ่ายไฟ และปรับปรุงสภาพโหลดภายใต้โหลดเบา ซึ่งช่วยลดระดับเสียง
