อะไรคือสาเหตุของการกระเพื่อมและสัญญาณรบกวนของแหล่งจ่ายไฟที่มีการควบคุม?

อะไรคือสาเหตุของการกระเพื่อมและสัญญาณรบกวนของแหล่งจ่ายไฟที่มีการควบคุม?

เอาต์พุตของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งไม่ใช่แรงดันไฟฟ้ากระแสตรง แต่มีส่วนประกอบ AC บางส่วนอยู่ ซึ่งเกิดจากการกระเพื่อมและสัญญาณรบกวน ระลอกคลื่นคือความผันผวนของแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงเอาท์พุตซึ่งสัมพันธ์กับการดำเนินการสวิตชิ่งของแหล่งจ่ายไฟสวิตชิ่ง ในระหว่างกระบวนการเปิดและปิดแต่ละครั้ง พลังงานไฟฟ้าจะถูก "สูบ" จากปลายอินพุตไปยังปลายเอาต์พุต ก่อให้เกิดกระบวนการชาร์จและการคายประจุ ส่งผลให้เกิดความผันผวนของแรงดันเอาต์พุต และความถี่ความผันผวนจะเหมือนกับ ความถี่ในการสลับ แรงดันไฟฟ้าระลอกคือค่ายอดถึงยอดระหว่างจุดสูงสุดและรางของระลอกคลื่น และขนาดของมันสัมพันธ์กับความจุและคุณภาพของตัวเก็บประจุอินพุตและตัวเก็บประจุเอาต์พุตของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง

มีสองสาเหตุของเสียงรบกวน สาเหตุหนึ่งเกิดจากตัวจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งเอง อีกประการหนึ่งคือการรบกวน (EMI) ของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าภายนอกซึ่งสามารถเข้าสู่แหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งผ่านการแผ่รังสีหรือป้อนแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งผ่านสายไฟ

เสียงที่เกิดจากตัวจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งนั้นเป็นรถไฟพัลส์ความถี่สูงซึ่งเกิดจากพัลส์แหลมคมที่เกิดขึ้นในขณะที่เปิดและปิดสวิตช์และเรียกอีกอย่างว่าเสียงสวิตชิ่ง ความถี่ของการระเบิดของสัญญาณรบกวนจะสูงกว่าความถี่สวิตชิ่งมากและแรงดันไฟฟ้าของสัญญาณรบกวนคือค่าจากยอดถึงยอด แอมพลิจูดของแรงดันเสียงรบกวนส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับโทโพโลยีของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง สถานะของปรสิตในวงจร และการออกแบบ PCB

รูปคลื่นระลอกคลื่นและเสียงสามารถเห็นได้ด้วยออสซิลโลสโคป ดังแสดงในรูปที่ 1 ความถี่ของระลอกคลื่นจะเหมือนกับความถี่ของท่อสวิตชิ่ง และความถี่ของสัญญาณรบกวนเป็นสองเท่าของความถี่ของท่อสวิตชิ่ง ผลรวมของค่าพีคถึงพีคของแรงดันไฟฟ้าริปเปิลและค่าพีคถึงพีคของแรงดันไฟรบกวนคือแรงดันริปเปิลและสัญญาณรบกวน และมีหน่วยเป็น mVp-p

วิธีการวัดระลอกคลื่นและเสียง

แรงดันไฟฟ้าระลอกคลื่นและสัญญาณรบกวนเป็นหนึ่งในพารามิเตอร์ประสิทธิภาพหลักของอุปกรณ์จ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง ดังนั้นวิธีการวัดอุปกรณ์เหล่านี้อย่างแม่นยำจึงเป็นปัญหาที่สำคัญมาก ปัจจุบันวิธีการวัดแรงดันระลอกคลื่นและแรงดันเสียงรบกวนคือการใช้ออสซิลโลสโคปแบบบรอดแบนด์ซึ่งสามารถวัดค่าแรงดันระลอกคลื่นและเสียงรบกวนได้อย่างแม่นยำ

เนื่องจากอุปกรณ์จ่ายไฟแบบสวิตชิ่งมีหลากหลาย (ด้วยโทโพโลยี ความถี่ในการทำงาน กำลังเอาต์พุต ข้อกำหนดทางเทคนิคที่แตกต่างกัน ฯลฯ) ผู้ผลิตแต่ละรายจึงใช้วิธีการวัดออสซิลโลสโคป การวัดทั้งหมดมีมาตรฐานของตัวเอง นั่นคือ มาตรฐานองค์กร

บล็อกไดอะแกรมของอุปกรณ์สำหรับการวัดระลอกคลื่นและเสียงด้วยออสซิลโลสโคปแสดงในรูปที่ 2 ประกอบด้วยแหล่งจ่ายไฟสวิตชิ่งที่ทดสอบ โหลด ออสซิลโลสโคป และการเชื่อมต่อการวัด ในอุปกรณ์วัดบางชนิด ส่วนประกอบต่างๆ เช่น ตัวเหนี่ยวนำหรือความจุและความต้านทานก็ถูกเชื่อมด้วย