วิธีป้องกันการกระเพื่อมของแหล่งจ่ายไฟสลับ
การสร้างระลอกคลื่นในสวิตชิ่งพาวเวอร์ซัพพลาย
เป้าหมายของเราคือการลดระลอกเอาท์พุตให้อยู่ในระดับที่ยอมรับได้ และวิธีแก้ปัญหาพื้นฐานเพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้คือหลีกเลี่ยงการสร้างระลอกคลื่นให้มากที่สุด ประการแรก เราต้องชี้แจงประเภทและสาเหตุของการกระเพื่อมในแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง
หลังจากสวิตช์ของ SWITCH กระแสไฟฟ้าในตัวเหนี่ยวนำ L ก็ผันผวนขึ้นและลงภายในค่าประสิทธิผลของกระแสไฟขาออก ดังนั้นจะมีการกระเพื่อมที่ปลายเอาต์พุตด้วยความถี่เดียวกันกับ SWITCH ซึ่งโดยทั่วไปเรียกว่าระลอก มันเกี่ยวข้องกับความจุและ ESR ของตัวเก็บประจุเอาต์พุต ความถี่ของระลอกคลื่นนี้จะเหมือนกับความถี่ของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง ซึ่งมีตั้งแต่สิบถึงหลายร้อย KHz
นอกจากนี้ SWITCH โดยทั่วไปยังใช้ทรานซิสเตอร์แบบไบโพลาร์หรือ MOSFET ไม่ว่าจะใช้อันไหนก็จะมีเวลาขึ้นและเวลาตกเมื่อเปิดและปิด ณ จุดนี้ สัญญาณรบกวนที่มีความถี่เท่ากันหรือทวีคูณคี่ของเวลาขึ้นลงของสวิตช์จะปรากฏขึ้นในวงจร ซึ่งโดยปกติจะอยู่ในช่วงสิบ MHz ในช่วงเวลาของการกู้คืนแบบย้อนกลับ วงจรสมมูลของไดโอด D คือการเชื่อมต่ออนุกรมของความต้านทาน ความจุไฟฟ้า และการเหนี่ยวนำ ซึ่งสามารถทำให้เกิดการสั่นพ้องและสร้างความถี่สัญญาณรบกวนหลายสิบ MHz โดยทั่วไปแล้วเสียงรบกวนทั้งสองประเภทนี้เรียกว่าเสียงรบกวนความถี่สูงและแอมพลิจูดของพวกมันมักจะมีขนาดใหญ่กว่าระลอกคลื่นมาก
หากเป็นตัวแปลงไฟ AC/DC นอกเหนือจากระลอกคลื่น (สัญญาณรบกวน) สองประเภทที่กล่าวถึงข้างต้นแล้ว ยังมีสัญญาณรบกวน AC ซึ่งเป็นความถี่ของแหล่งจ่ายไฟ AC อินพุตประมาณ 50-60Hz นอกจากนี้ยังมีสัญญาณรบกวนในโหมดทั่วไปประเภทหนึ่ง ซึ่งเกิดจากความจุไฟฟ้าเทียบเท่าที่สร้างขึ้นโดยอุปกรณ์จ่ายไฟของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งจำนวนมากที่ใช้เปลือกหุ้มเป็นตัวระบายความร้อน เนื่องจากฉันมีส่วนร่วมในการวิจัยและพัฒนาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในยานยนต์ ฉันจึงมีโอกาสสัมผัสกับเสียงรบกวนสองประเภทหลังน้อยลง ดังนั้นฉันจึงไม่ได้พิจารณาสิ่งเหล่านั้นในขณะนี้
การวัดระลอกคลื่นในสวิตชิ่งพาวเวอร์ซัพพลาย
ข้อกำหนดพื้นฐาน: ใช้การเชื่อมต่อ AC ของออสซิลโลสโคป จำกัดแบนด์วิดท์ 20MHz ถอดปลั๊กสายกราวด์ของโพรบ
1. การเชื่อมต่อไฟฟ้ากระแสสลับเป็นกระบวนการกำจัดแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงที่ซ้อนทับเพื่อให้ได้รูปคลื่นที่ถูกต้อง
2. การเปิดขีดจำกัดแบนด์วิดท์ 20MHz คือการป้องกันสัญญาณรบกวนจากสัญญาณรบกวนความถี่สูงและเพื่อป้องกันข้อผิดพลาดในการวัด เนื่องจากส่วนประกอบความถี่สูงมีแอมพลิจูดสูง จึงควรถอดออกระหว่างการวัด
3. ถอดปลั๊กคลิปกราวด์ของโพรบออสซิลโลสโคปแล้ววัดด้วยวงแหวนกราวด์เพื่อลดการรบกวน ชิ้นส่วนหลายชิ้นไม่มีวงแหวนกราวด์ และหากสามารถยอมรับข้อผิดพลาดได้ ก็สามารถวัดได้โดยตรงโดยใช้แคลมป์กราวด์ของโพรบ แต่ควรพิจารณาปัจจัยนี้เมื่อพิจารณาว่ามีคุณสมบัติเหมาะสมหรือไม่
อีกจุดหนึ่งคือการใช้ขั้วต่อ 50 Ω ตามข้อมูลบนออสซิลโลสโคป Yokogawa โมดูล 50 Ω จะวัดส่วนประกอบ AC หลังจากถอดส่วนประกอบ DC ออก อย่างไรก็ตาม มีออสซิลโลสโคปเพียงไม่กี่ตัวที่ติดตั้งโพรบพิเศษดังกล่าว ในกรณีส่วนใหญ่ โพรบมาตรฐานที่มีขนาดตั้งแต่ 100K Ω ถึง 10M Ω จะถูกนำมาใช้ในการวัด และผลกระทบยังไม่ชัดเจนในขณะนี้
ข้างต้นเป็นข้อควรระวังพื้นฐานเมื่อทำการวัดการกระเพื่อมของสวิตช์ หากโพรบออสซิลโลสโคปไม่ได้สัมผัสกับจุดเอาท์พุตโดยตรง ควรวัดโดยใช้สายคู่บิดเกลียวหรือสายโคแอกเชียล 50 Ω
เมื่อทำการวัดสัญญาณรบกวนความถี่สูง พาสแบนด์ทั้งหมดของออสซิลโลสโคปโดยทั่วไปจะอยู่ในช่วงหลายร้อยเมกะเฮิรตซ์ถึง GHz อื่นๆก็เหมือนกับข้างบน บริษัทต่างๆ อาจมีวิธีการทดสอบที่แตกต่างกัน ท้ายที่สุดแล้ว การมีความเข้าใจที่ชัดเจนเกี่ยวกับผลการทดสอบของตัวเองเป็นสิ่งสำคัญ** เพื่อให้ได้รับการยอมรับจากลูกค้า
