Penindasan riak dalam mengganti catu daya
Untuk switching ripple, baik secara teori maupun praktek harus ada. Biasanya ada lima cara untuk menekan atau menguranginya:
1. Tingkatkan filter kapasitor induktansi dan keluaran
Menurut rumus catu daya switching, fluktuasi arus dalam induktor berbanding terbalik dengan nilai induktansi, dan riak keluaran berbanding terbalik dengan nilai kapasitor keluaran. Oleh karena itu, meningkatkan nilai induktor dan nilai kapasitor keluaran dapat mengurangi ripple.
Demikian pula, hubungan antara riak keluaran dan kapasitansi keluaran: vripple=Imax/(Co×f). Dapat dilihat bahwa meningkatkan nilai kapasitor keluaran dapat mengurangi ripple.
Biasanya, untuk kapasitor keluaran, kapasitor elektrolitik aluminium digunakan untuk mencapai kapasitas besar. Namun, kapasitor elektrolitik tidak terlalu efektif dalam menekan kebisingan frekuensi tinggi, dan ESR relatif besar, sehingga kapasitor keramik akan dihubungkan secara paralel di sebelahnya untuk menutupi kekurangan kapasitor elektrolitik aluminium.
Pada saat yang sama, ketika catu daya switching bekerja, tegangan Vin pada terminal input tidak berubah, tetapi arus berubah dengan sakelar. Pada saat ini, catu daya input tidak akan memberikan arus dengan baik, biasanya dekat dengan terminal input arus (ambil tipe BucK sebagai contoh, dekat SWITcH), dan sambungkan kapasitor secara paralel untuk menyediakan arus.
Efek dari metode di atas untuk mengurangi riak terbatas. Karena keterbatasan volume, induktansi tidak akan terlalu besar; jika kapasitansi output meningkat ke tingkat tertentu, itu tidak akan memiliki efek yang jelas untuk mengurangi riak; meningkatkan frekuensi switching akan meningkatkan kerugian switching. Jadi ketika persyaratannya lebih ketat, metode ini tidak terlalu bagus. Untuk prinsip switching catu daya, dll., Anda dapat merujuk ke berbagai manual desain catu daya switching.
2. Pemfilteran dua tahap, yaitu menambahkan tahap tambahan filter LC
Filter LC memiliki efek penekanan yang lebih jelas pada riak derau. Menurut frekuensi riak yang akan dihilangkan, induktansi dan kapasitansi yang sesuai dipilih untuk membentuk rangkaian filter, yang umumnya dapat mengurangi riak dengan sangat baik.
Jika titik pengambilan sampel dipilih sebelum filter LC (Pa), tegangan keluaran akan berkurang. Karena setiap induktor memiliki resistansi DC, ketika ada keluaran arus, akan ada penurunan tegangan pada induktor, yang mengakibatkan penurunan tegangan keluaran catu daya. Dan penurunan tegangan ini bervariasi dengan arus keluaran.
Titik sampling dipilih setelah filter LC (Pb), sehingga tegangan keluarannya sesuai dengan tegangan yang kita inginkan. Tapi ini memperkenalkan induktansi dan kapasitor di dalam sistem tenaga, yang dapat menyebabkan ketidakstabilan sistem. Mengenai stabilitas sistem, banyak informasi yang telah diperkenalkan, jadi saya tidak akan menulis secara detail di sini.
3. Setelah mengalihkan output catu daya, sambungkan ke filter LDO
Ini adalah cara paling efektif untuk mengurangi riak dan kebisingan, tegangan keluaran konstan, dan tidak perlu mengubah sistem umpan balik asli, tetapi ini juga merupakan metode dengan biaya tertinggi dan konsumsi daya tertinggi. Setiap LDO memiliki indikator: rasio penolakan kebisingan. adalah kurva frekuensi-dB.
Untuk mengurangi riak. Tata letak PCB catu daya switching juga sangat kritis, yang merupakan masalah yang sangat sulit. Ada insinyur PCB catu daya switching khusus. Untuk kebisingan frekuensi tinggi, karena frekuensi tinggi dan amplitudo besar, meskipun penyaringan pasca-tahap memiliki efek tertentu, efeknya tidak jelas. Ada penelitian khusus di bidang ini, dan cara sederhananya adalah menghubungkan kapasitansi C atau RC, atau induktansi seri pada dioda.
4. Hubungkan kapasitor C atau RC pada dioda
Saat dioda dihidupkan dan dimatikan dengan kecepatan tinggi, parameter parasit harus dipertimbangkan. Selama periode pemulihan balik dioda, induktansi ekuivalen dan kapasitansi ekuivalen menjadi osilator RC, menghasilkan osilasi frekuensi tinggi. Untuk menekan osilasi frekuensi tinggi ini, kapasitor C atau jaringan snubber RC perlu dihubungkan secara paralel melintasi dioda. Resistensi umumnya 10Ω-100Ω, dan kapasitansinya 4,7pF-2.2nF.
Nilai kapasitor C atau RC yang terhubung secara paralel dengan dioda hanya dapat ditentukan melalui trial and error. Jika tidak dipilih dengan benar, akan menyebabkan osilasi yang lebih serius.
Jika persyaratan untuk noise frekuensi tinggi ketat, teknologi soft switching dapat digunakan. Ada banyak buku yang didedikasikan untuk soft switching.
5. Dioda diikuti oleh induktor (filter EMI)
Ini juga merupakan metode yang umum digunakan untuk menekan kebisingan frekuensi tinggi. Bertujuan untuk menghasilkan frekuensi kebisingan, memilih elemen induktansi yang sesuai juga dapat menekan kebisingan secara efektif. Perlu dicatat bahwa arus pengenal induktor harus memenuhi persyaratan aktual. Metode yang relatif sederhana tidak akan dijelaskan secara rinci.
