Aldaketa-potentziaren uhina saihestezina da. Gure azken helburua irteerako uhina maila onargarri batera murriztea da. Helburu hori lortzeko irtenbiderik funtsezkoena uhinak sortzea saihestea da. Lehenik eta behin Eta kausa.
SWITCH-aren etengailuarekin, L induktantzian dagoen korrontea ere gora eta behera aldatzen da irteerako korrontearen balio balioan. Hori dela eta, irteerako muturrean Switch-en maiztasun bera duen uhin bat ere egongo da. Orokorrean, riber-aren uhinek horri egiten diote erreferentzia, irteerako kondentsadorearen eta ESRaren ahalmenarekin lotuta dagoena. Ripple honen maiztasuna kommutazio-iturriaren berdina da, hamarretatik ehunka kHz bitarteko tartearekin.
Gainera, Switch-ek, oro har, transistore bipolarrak edo MOSFETak erabiltzen ditu. Ez dio axola zein den, pizten eta hiltzen denean denbora igo eta gutxitu egingo da. Une honetan, ez da zirkuituan etengailuaren igoeraren denboraren berdina den zaratarik izango, edo zenbait aldiz, eta, oro har, hamarnaka MHz-ekoa den. Era berean, D diodoa alderantzizko berreskurapenean dago. Zirkuitu baliokidea erresonantzia eragingo duen erresistentzia-kondentsadore eta induktoreen seriea da, eta zarata-maiztasuna hamar MHz-koa da. Bi zarata horiei, oro har, maiztasun handiko zarata deitzen zaie, eta anplitudea uhina baino askoz handiagoa izan ohi da.
AC / DC bihurgailua bada, goiko bi uhinez gain (zarata), AC zarata ere badago. Maiztasuna sarrerako AC horniduraren maiztasuna da, 50-60Hz ingurukoa. Ko-moduko zarata ere badago, elikadura-iturri askoren elikatze-gailuak erradiadore gisa erabiltzen baitu maskorra, eta horrek kapazitate baliokidea sortzen du.
Etengailu-potentzia-uhinen neurketa
Oinarrizko baldintzak:
AC osziloskopio batekin akoplatzea
20MHz-ko banda-zabalera muga
Deskonektatu zundaren lurreko kablea
1.AC akoplamendua superposizio DC tentsioa kendu eta uhin forma zehatza lortzea da.
2. 20MHz-ko banda-zabalera muga irekitzea maiztasun handiko zarataren interferentziak saihesteko eta errorea saihesteko da. Maiztasun handiko konposizioaren anplitudea handia denez, neurtzean kendu behar da.
3. Desentxufatu osziloskopio-zundaren lurreko klipa eta erabili lurra neurtzeko neurketa interferentziak murrizteko. Sail askok ez dute lurreko eraztunak. Baina kontuan hartu faktore hau kualifikatua den ala ez epaitzerakoan.
Beste puntu bat 50Ω terminal bat erabiltzea da. Osziloskopioaren informazioaren arabera, 50Ω modulua DC osagaia kendu eta AC osagaia zehaztasunez neurtzea da. Hala ere, gutxi dira horrelako zunda bereziak dituzten osziloskopioak. Kasu gehienetan, 100kΩ-tik 10MΩ bitarteko zundak erabiltzea erabiltzen da, eta hori aldi baterako ez dago argi.
Aurrekoa oinarrizko neurriak dira konmutazioaren uhina neurtzeko orduan. Osziloskopio-zunda irteera puntura zuzenean jartzen ez bada, lerro bihurrituekin edo 50Ω-ko kable coaxialekin neurtu behar da.
Maiztasun handiko zarata neurtzean, osziloskopioaren banda osoa ehunka mega eta GHz artekoa izaten da. Beste batzuk aurrekoaren berdinak dira. Agian enpresa ezberdinek proba metodo desberdinak dituzte. Azken analisian, probaren emaitzak ezagutu behar dituzu.
Osziloskopioari buruz:
Osziloskopio digital batzuek ezin dituzte uhinak behar bezala neurtu interferentziaren eta biltegiratze sakontasunaren ondorioz. Une honetan, osziloskopioa ordezkatu behar da. Batzuetan, simulazioko osziloskopio zaharraren banda-zabalera hamar mega baino ez bada ere, errendimendua osziloskopio digitala baino hobea da.
Etengailu-potentzia uhinen inhibizioa
Uhinak aldatzeko, teorikoki eta benetan existitzen dira. Hiru modu daude kentzeko edo murrizteko:
1. Induktantzia eta irteerako kondentsadorearen iragazketa handitu
Etengabeko elikadura-iturriaren formularen arabera, korrontearen gorabeheraren tamaina eta induktantzia induktiboaren balioa alderantziz proportzionalak bihurtzen dira, eta irteerako uhinak eta irteerako kondentsadoreak alderantziz proportzionalak dira. Hori dela eta, kondentsadore elektrikoak eta irteerak handitzeak uhinak murriztu ditzake.
Goiko irudia etengailu-iturriaren L induktorearen korronte-uhinaren forma da. Bere uhin-korrontea △ i formula honetatik kalkula daiteke:
Ikus daiteke L balioa handitzeak edo kommutazio-maiztasuna handitzeak induktantzian korronte gorabeherak murriztu ditzakeela.
Era berean, irteerako uhinen eta irteerako kondentsadoreen arteko erlazioa: VRIPPLE = IMAX/(CO × F). Irteerako kondentsadorearen balioa handitzeak uhina murriztu dezakeela ikus daiteke.
Ohiko metodoa aluminiozko kondentsadore elektrolitikoak erabiltzea da irteerako kapazitaterako, edukiera handiaren helburua lortzeko. Hala ere, kondentsadore elektrolitikoak ez dira oso eraginkorrak maiztasun handiko zarata kentzeko, eta ESR nahiko handia da, beraz, ondoan zeramikazko kondentsadore bat konektatuko du aluminiozko kondentsadore elektrolitikoen falta osatzeko.
Aldi berean, elikadura hornidura lanean ari denean, sarrerako terminalaren VIN tentsioa ez da aldatzen, baina etengailuarekin korrontea aldatzen da. Une honetan, sarrerako elikadura-hornidurak ez du korronte-putzurik ematen, normalean uneko sarrerako terminaletik gertu (buck mota adibide gisa hartuta, Switch-etik gertu dago), eta kapazitatea konektatzen du korrontea emateko.
Kontraneurri hau aplikatu ondoren, Buck switch-eko elikadura hornidura beheko irudian ageri da:
Goiko ikuspegia uhinak murriztera mugatzen da. Bolumen muga dela eta, induktantzia ez da oso handia izango; irteerako kondentsadorea handitzen da neurri batean, eta ez dago uhinak murrizteko eragin nabarmenik; kommutazio-maiztasunaren igoerak etengailu-galera handituko du. Beraz, baldintzak zorrotzak direnean, metodo hau ez da oso ona.
Elektrizitate-hornidura aldatzeko printzipioei buruz, hainbat motatako potentzia-diseinurako eskuliburuetara jo dezakezu.
2. Bi mailako iragazketa lehen mailako LC iragazkiak gehitzea da
LC iragazkiak zarataren uhinean duen eragin inhibitzailea nahiko nabaria da. Kendu nahi den uhin-maiztasunaren arabera, hautatu iragazki-zirkuitua osatzeko induktore-kondentsadore egokia. Orokorrean, uhinak ondo murrizten ditu. Kasu honetan, feedback-tentsioaren laginketa-puntua kontuan hartu behar duzu. (Behean erakusten den bezala)
Laginketa-puntua LC iragazkia (PA) baino lehen hautatzen da eta irteerako tentsioa murriztuko da. Edozein induktantziak DC erresistentzia duenez, korronte irteera dagoenean, induktantzian tentsio-jaitsiera izango da, eta ondorioz elikadura-iturriaren irteerako tentsioa jaitsiko da. Eta tentsio jaitsiera hori irteerako korrontearekin aldatzen da.
Laginketa-puntua LC iragazkiaren (PB) ondoren hautatzen da, irteerako tentsioa nahi dugun tentsioa izan dadin. Hala ere, energia-sistemaren barruan induktantzia eta kondentsadore bat sartzen dira, eta horrek sistemaren ezegonkortasuna eragin dezake.
3. Aldaketa-horniduraren irteeraren ondoren, konektatu LDO iragazketa
Hau da uhinak eta zarata murrizteko modurik eraginkorrena. Irteerako tentsioa konstantea da eta ez du jatorrizko feedback-sistema aldatu beharrik, baina kostu-eraginkorrena eta energia-kontsumo handiena ere bada.
Edozein LDOk adierazle bat du: zarata kentzeko ratioa. Frekuentzia-DB kurba da, beheko irudian ikusten den bezala LT3024 LT3024 kurba da.
LDOaren ondoren, aldatzeko uhina, oro har, 10 mV-tik beherakoa da. Ondorengo irudia LDO aurreko eta ondorengo uhinen konparazioa da:
Goiko irudiaren kurbarekin eta ezkerreko uhin-formarekin alderatuta, ikus daiteke LDOren efektu inhibitzailea oso ona dela ehunka KHz-ko uhin konmutaziorako. Baina maiztasun handiko tarte baten barruan, LDOaren eragina ez da hain aproposa.
Murriztu uhinak. Elektrizitate-iturri kommutikoaren PCB kableatzea ere kritikoa da. Maiztasun handiko zaratetarako, maiztasun handiko maiztasun handia dela eta, etapa osteko iragazkiak eragin jakin bat duen arren, efektua ez da nabaria. Zentzu honetan ikerketa bereziak daude. Planteamendu sinplea diodoan eta C edo RC kapazitatean egotea da, edo induktantzia seriean konektatzea.
Goiko irudia benetako diodoaren zirkuitu baliokidea da. Diodoa abiadura handikoa denean, parasitoak kontuan hartu behar dira. Diodoaren alderantzizko berreskurapenean, induktantzia baliokidea eta kapazitate baliokidea RC osziladore bihurtu ziren, maiztasun handiko oszilazioa sortuz. Maiztasun handiko oszilazio hori ezabatzeko, beharrezkoa da diodoaren bi muturretan C edo RC buffer sarea konektatzea. Erresistentzia, oro har, 10Ω-100 ω da, eta kapazitatea 4.7PF-2.2NF da.
C edo RC diodoaren C edo RC kapazitatea errepikatu egin daiteke. Ondo hautatzen ez bada, oszilazio larriagoa eragingo du.
Argitalpenaren ordua: 2023-08-08
