მშრალი საქონელი | ერთი სტატია იღებს გადართვის სიმძლავრის ტალღის წარმოქმნას, გაზომვას და ჩახშობას

გადართვის დენის ტალღა გარდაუვალია. ჩვენი საბოლოო მიზანია გამომავალი ტალღის შემცირება ტოლერანტულ დონეზე. ამ მიზნის მისაღწევად ყველაზე ფუნდამენტური გამოსავალი არის ტალღების წარმოქმნის თავიდან აცილება. პირველ რიგში და მიზეზი.

SWITCH-ის ჩამრთველთან ერთად, დენი ინდუქციურ L-ში ასევე იცვლება ზევით და ქვევით გამომავალი დენის მოქმედი მნიშვნელობით. აქედან გამომდინარე, ასევე იქნება ტალღა, რომელიც იგივე სიხშირეა, როგორც გადართვა გამომავალი ბოლოს. ზოგადად, რიბერის ტალღები ეხება ამას, რაც დაკავშირებულია გამომავალი კონდენსატორის სიმძლავრესთან და ESR-თან. ამ ტალღის სიხშირე იგივეა, რაც გადართვის ელექტრომომარაგება, ათეულიდან ასობით kHz-მდე დიაპაზონით.

გარდა ამისა, Switch ზოგადად იყენებს ბიპოლარულ ტრანზისტორებს ან MOSFET-ებს. არ აქვს მნიშვნელობა რომელია, იქნება აწევისა და შემცირების დრო, როდესაც ის ჩართულია და მკვდარია. ამ დროს წრეში არ იქნება ხმაური, რომელიც იგივეა, რაც გაზრდის დრო, როგორც გადამრთველის აწევის შემცირების დრო, ან რამდენჯერმე, და ზოგადად არის ათობით MHz. ანალოგიურად, დიოდი D საპირისპირო აღდგენაშია. ეკვივალენტური წრე არის წინააღმდეგობის კონდენსატორებისა და ინდუქტორების სერია, რომელიც გამოიწვევს რეზონანსს, ხოლო ხმაურის სიხშირე არის ათობით MHz. ამ ორ ხმაურს ზოგადად უწოდებენ მაღალი სიხშირის ხმაურს და ამპლიტუდა ჩვეულებრივ გაცილებით დიდია ვიდრე ტალღოვანი.

თუ ეს არის AC / DC გადამყვანი, ზემოაღნიშნული ორი ტალღის (ხმაურის) გარდა, არის ასევე AC ხმაური. სიხშირე არის შეყვანის AC დენის მიწოდების სიხშირე, დაახლოებით 50-60Hz. ასევე არსებობს თანარეჟიმების ხმაური, რადგან მრავალი გადართვის ელექტრომომარაგების დენის მოწყობილობა იყენებს გარსს, როგორც რადიატორს, რომელიც წარმოქმნის ეკვივალენტურ ტევადობას.

გადართვის დენის ტალღების გაზომვა

ძირითადი მოთხოვნები:

დაწყვილება ოსილოსკოპით AC

20 MHz სიჩქარის ლიმიტი

გამორთეთ ზონდის დამიწის მავთული

1.AC დაწყვილება არის სუპერპოზიციის DC ძაბვის მოხსნა და ზუსტი ტალღის ფორმის მიღება.

2. 20 MHz სიჩქარის ლიმიტის გახსნა მაღალი სიხშირის ხმაურის ჩარევის თავიდან ასაცილებლად და შეცდომის თავიდან ასაცილებლად. იმის გამო, რომ მაღალი სიხშირის შემადგენლობის ამპლიტუდა დიდია, ის უნდა მოიხსნას გაზომვისას.

3. გამორთეთ ოსილოსკოპის ზონდის დამიწის სამაგრი და გამოიყენეთ დამიწების საზომი ჩარევის შესამცირებლად. ბევრ განყოფილებას არ აქვს მიწის რგოლები. მაგრამ გაითვალისწინეთ ეს ფაქტორი, როდესაც ვიმსჯელებთ, არის თუ არა იგი კვალიფიციური.

კიდევ ერთი წერტილი არის 50Ω ტერმინალის გამოყენება. ოსილოსკოპის ინფორმაციით, 50Ω მოდული არის DC კომპონენტის ამოსაღებად და AC კომპონენტის ზუსტად გაზომვისთვის. თუმცა, არსებობს რამდენიმე ოსცილოსკოპი ასეთი სპეციალური ზონდებით. უმეტეს შემთხვევაში გამოიყენება ზონდების გამოყენება 100kΩ-დან 10MΩ-მდე, რაც დროებით გაურკვეველია.

ზემოთ ჩამოთვლილი არის ძირითადი სიფრთხილის ზომები გადართვის ტალღის გაზომვისას. თუ ოსილოსკოპის ზონდი პირდაპირ არ არის გამომავალი წერტილის ზემოქმედების ქვეშ, ის უნდა გაიზომოს გრეხილი ხაზებით ან 50Ω კოაქსიალური კაბელებით.

მაღალი სიხშირის ხმაურის გაზომვისას, ოსილოსკოპის სრული დიაპაზონი ჩვეულებრივ ასობით მეგა გჰც-მდეა. სხვები იგივეა რაც ზემოთ. შესაძლოა, სხვადასხვა კომპანიას განსხვავებული ტესტის მეთოდი აქვს. საბოლოო ანალიზში, თქვენ უნდა იცოდეთ თქვენი ტესტის შედეგები.

ოსცილოსკოპის შესახებ:

ზოგიერთი ციფრული ოსილოსკოპი არ შეუძლია სწორად გაზომოს ტალღები ჩარევისა და შენახვის სიღრმის გამო. ამ დროს ოსცილოსკოპი უნდა შეიცვალოს. ზოგჯერ, მიუხედავად იმისა, რომ ძველი სიმულაციური ოსილოსკოპის გამტარუნარიანობა მხოლოდ ათობით მეგას შეადგენს, შესრულება უკეთესია, ვიდრე ციფრული ოსილოსკოპი.

გადართვის დენის ტალღების დათრგუნვა

ტალღების გადართვისთვის, თეორიულად და რეალურად არსებობს. მისი ჩახშობის ან შემცირების სამი გზა არსებობს:

1. გაზარდეთ ინდუქციურობა და გამომავალი კონდენსატორის ფილტრაცია

გადართვის ელექტრომომარაგების ფორმულის მიხედვით, ინდუქციური ინდუქციურობის დენის რხევის ზომა და ინდუქციური მნიშვნელობა ხდება უკუპროპორციული, ხოლო გამომავალი ტალღები და გამომავალი კონდენსატორები უკუპროპორციულია. ამიტომ, ელექტრული და გამომავალი კონდენსატორების გაზრდამ შეიძლება შეამციროს ტალღები.

ზემოთ მოცემული სურათი არის დენის ტალღის ფორმა გადართვის ელექტრომომარაგების ინდუქტორში L. მისი ტალღოვანი დენი △ i შეიძლება გამოითვალოს შემდეგი ფორმულით:

ჩანს, რომ L მნიშვნელობის გაზრდამ ან გადართვის სიხშირის გაზრდამ შეიძლება შეამციროს ინდუქციურობის მიმდინარე რყევები.

ანალოგიურად, კავშირი გამომავალ ტალღებსა და გამომავალ კონდენსატორებს შორის: VRIPPLE = IMAX/(CO × F). ჩანს, რომ გამომავალი კონდენსატორის მნიშვნელობის გაზრდამ შეიძლება შეამციროს ტალღა.

ჩვეულებრივი მეთოდია ალუმინის ელექტროლიტური კონდენსატორების გამოყენება გამომავალი ტევადობისთვის დიდი სიმძლავრის მიზნის მისაღწევად. თუმცა, ელექტროლიტური კონდენსატორები არ არის ძალიან ეფექტური მაღალი სიხშირის ხმაურის ჩახშობაში და ESR შედარებით დიდია, ამიტომ ის დააკავშირებს კერამიკულ კონდენსატორს მის გვერდით, რათა შეავსოს ალუმინის ელექტროლიტური კონდენსატორების ნაკლებობა.

ამავდროულად, როდესაც ელექტრომომარაგება მუშაობს, შეყვანის ტერმინალის VIN ძაბვა უცვლელია, მაგრამ დენი იცვლება გადამრთველთან ერთად. ამ დროს, შეყვანის კვების წყარო არ იძლევა დენს, ჩვეულებრივ, მიმდინარე შეყვანის ტერმინალთან ახლოს (მაგალითად, ბაკის ტიპი, არის Switch-თან ახლოს) და აკავშირებს ტევადობას დენის უზრუნველსაყოფად.

ამ კონტრზომის გამოყენების შემდეგ, Buck switch ელექტრომომარაგება ნაჩვენებია ქვემოთ მოცემულ ფიგურაში:

ზემოაღნიშნული მიდგომა შემოიფარგლება ტალღების შემცირებით. მოცულობის ლიმიტის გამო, ინდუქციურობა არ იქნება ძალიან დიდი; გამომავალი კონდენსატორი იზრდება გარკვეულწილად და არ არის აშკარა ეფექტი ტალღების შემცირებაზე; გადართვის სიხშირის გაზრდა გაზრდის გადართვის დანაკარგს. ასე რომ, როდესაც მოთხოვნები მკაცრია, ეს მეთოდი არ არის ძალიან კარგი.

ელექტრომომარაგების გადართვის პრინციპებისთვის შეგიძლიათ მიმართოთ სხვადასხვა ტიპის გადართვის დენის დიზაინის სახელმძღვანელოებს.

2. ორ დონის ფილტრაცია არის პირველი დონის LC ფილტრების დამატება

შედარებით აშკარაა LC ფილტრის ინჰიბიტორული ეფექტი ხმაურის ტალღებზე. მოსახსნელი ტალღის სიხშირის მიხედვით, აირჩიეთ შესაბამისი ინდუქტორის კონდენსატორი ფილტრის წრედის შესაქმნელად. ზოგადად, მას შეუძლია კარგად შეამციროს ტალღები. ამ შემთხვევაში, თქვენ უნდა გაითვალისწინოთ უკუკავშირის ძაბვის შერჩევის წერტილი. (როგორც ნაჩვენებია ქვემოთ)

ნიმუშის აღების წერტილი შეირჩევა LC ფილტრამდე (PA) და გამომავალი ძაბვა შემცირდება. იმის გამო, რომ ნებისმიერ ინდუქციას აქვს მუდმივი რეზისტენტობა, როდესაც არსებობს დენის გამომავალი, იქნება ძაბვის ვარდნა ინდუქციურობაში, რის შედეგადაც მცირდება ელექტრომომარაგების გამომავალი ძაბვა. და ეს ძაბვის ვარდნა იცვლება გამომავალი დენით.

შერჩევის წერტილი შეირჩევა LC ფილტრის (PB) შემდეგ, რათა გამომავალი ძაბვა იყოს ჩვენთვის სასურველი ძაბვა. თუმცა, ენერგოსისტემაში შეყვანილია ინდუქციური და კონდენსატორი, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს სისტემის არასტაბილურობა.

3. გადართვის კვების წყაროს გამოსვლის შემდეგ, შეაერთეთ LDO ფილტრაცია

ეს არის ყველაზე ეფექტური გზა ტალღების და ხმაურის შესამცირებლად. გამომავალი ძაბვა მუდმივია და არ საჭიროებს ორიგინალური უკუკავშირის სისტემის შეცვლას, მაგრამ ის ასევე არის ყველაზე ეფექტური და ყველაზე მაღალი ენერგიის მოხმარება.

ნებისმიერ LDO-ს აქვს ინდიკატორი: ხმაურის ჩახშობის კოეფიციენტი. ეს არის სიხშირე-DB მრუდი, როგორც ნაჩვენებია ქვემოთ მოცემულ ფიგურაში არის LT3024 LT3024-ის მრუდი.

LDO-ს შემდეგ, გადართვის ტალღა ძირითადად 10 მვ-ზე დაბალია. შემდეგი სურათი არის ტალღების შედარება LDO-მდე და შემდეგ:

ზემოთ მოყვანილი ფიგურის მრუდთან და მარცხნივ ტალღის ფორმასთან შედარებით, ჩანს, რომ LDO-ს ინჰიბიტორული ეფექტი ძალიან კარგია ასობით KHz-ის გადართვის ტალღებისთვის. მაგრამ მაღალი სიხშირის დიაპაზონში, LDO-ს ეფექტი არც ისე იდეალურია.

შეამცირეთ ტალღები. გადამრთველი ელექტრომომარაგების PCB გაყვანილობა ასევე კრიტიკულია. მაღალი სიხშირის ხმაურისთვის, მაღალი სიხშირის დიდი სიხშირის გამო, თუმცა პოსტეტაპის ფილტრაციას აქვს გარკვეული ეფექტი, ეფექტი აშკარა არ არის. ამასთან დაკავშირებით არსებობს სპეციალური კვლევები. მარტივი მიდგომაა იყოს დიოდზე და ტევადობაზე C ან RC, ან დააკავშიროთ ინდუქციურობა სერიულად.

ზემოთ მოყვანილი ფიგურა არის რეალური დიოდის ეკვივალენტური წრე. როდესაც დიოდი მაღალსიჩქარიანია, გასათვალისწინებელია პარაზიტული პარამეტრები. დიოდის საპირისპირო აღდგენის დროს, ექვივალენტური ინდუქციური და ეკვივალენტური ტევადობა გახდა RC ოსცილატორი, რომელიც წარმოქმნის მაღალი სიხშირის რხევას. ამ მაღალი სიხშირის რხევის ჩასახშობად, აუცილებელია დიოდის ორივე ბოლოში ტევადობის C ან RC ბუფერული ქსელის დაკავშირება. წინააღმდეგობა ზოგადად არის 10Ω-100 ω, ხოლო ტევადობა არის 4.7PF-2.2NF.

C ან RC ტევადობა C ან RC დიოდზე შეიძლება განისაზღვროს განმეორებითი ტესტებით. თუ ის სწორად არ არის შერჩეული, უფრო ძლიერ რხევას გამოიწვევს.