So verhindern Sie die Entstehung von Welligkeit im Schaltnetzteil
Mit dem Umschalten von SWITCH schwankt auch der Strom in der Drossel L mit dem Effektivwert des Ausgangsstroms auf und ab. Daher entsteht auch am Ausgangsende eine Welligkeit mit der gleichen Frequenz wie SWITCH, die im Allgemeinen als Welligkeit bezeichnet wird. Es hängt von der Kapazität des Ausgangskondensators und dem ESR ab.
Wie kann die Entstehung von Welligkeit im Schaltnetzteil unterdrückt werden? Unser Ziel ist es, die Ausgangswelligkeit auf ein erträgliches Maß zu reduzieren. Die grundlegendste Lösung, um dieses Ziel zu erreichen, ist:
Die Entstehung von Welligkeiten in Schaltnetzteilen
Unser Ziel ist es, die Ausgangswelligkeit auf ein erträgliches Maß zu reduzieren. Die grundlegende Lösung zur Erreichung dieses Ziels besteht darin, die Entstehung von Welligkeit so weit wie möglich zu vermeiden. Zunächst müssen wir die Arten und Ursachen der Schaltnetzteilwelligkeit klären.
Mit dem Umschalten von SWITCH schwankt auch der Strom in der Drossel L mit dem Effektivwert des Ausgangsstroms auf und ab. Daher entsteht auch am Ausgangsende eine Welligkeit mit der gleichen Frequenz wie SWITCH, die im Allgemeinen als Welligkeit bezeichnet wird. Es hängt von der Kapazität des Ausgangskondensators und dem ESR ab. Die Frequenz dieser Welligkeit ist die gleiche wie die eines Schaltnetzteils und liegt im Bereich von mehreren zehn bis Hunderten von kHz.
Darüber hinaus wird im Allgemeinen der Bipolartransistor oder MOSFET als Schalter ausgewählt. Egal um welchen Schalter es sich handelt, beim Ein- und Ausschalten gibt es eine Anstiegszeit und eine Abfallzeit. Zu diesem Zeitpunkt tritt in der Schaltung ein Rauschen mit derselben Frequenz oder einem ungeraden Vielfachen der Frequenz wie die Anstiegs- und Abfallzeit von SWITCH auf, die normalerweise mehrere zehn MHz beträgt. Ebenso ist im Moment der Rückwärtserholung das Ersatzschaltbild der Diode D eine Reihenschaltung von Widerständen, Kondensatoren und Induktivitäten, die Resonanz verursachen und Rauschfrequenzen von mehreren zehn MHz erzeugen können. Diese beiden Arten von Rauschen werden im Allgemeinen als hochfrequentes Rauschen bezeichnet und ihre Amplitude ist normalerweise viel größer als die Welligkeit.
Wenn es sich um einen AC/DC-Wandler handelt, gibt es zusätzlich zu den beiden oben genannten Arten von Welligkeit (Rauschen) auch AC-Rauschen. Die Frequenz ist die Frequenz der Eingangs-Wechselstromversorgung, die etwa 50-60Hz beträgt. Es gibt auch ein Gleichtaktrauschen, das durch die äquivalente Kapazität verursacht wird, die durch die Verwendung von Gehäusen als Kühlkörper in vielen Leistungsgeräten von Schaltnetzteilen entsteht. Da ich in der Forschung und Entwicklung von Automobilelektronik tätig bin, berücksichtige ich die beiden letztgenannten Geräuscharten aufgrund meiner begrenzten Exposition nicht.
Messung der Welligkeit von Schaltnetzteilen
Grundvoraussetzungen: Verwenden Sie die AC-Kopplung des Oszilloskops, drosseln Sie die Bandbreite auf 20 MHz und ziehen Sie das Erdungskabel der Sonde ab
1. Die Wechselstromkopplung dient dazu, die überlagerte Gleichspannung zu entfernen und die richtige Wellenform zu erhalten.
2. Schalten Sie die 20-MHz-Bandbreitendrosselung ein, um hochfrequente Rauschstörungen und Testfehler zu verhindern. Aufgrund der großen Amplitude hochfrequenter Komponenten sollten diese während der Messung entfernt werden.
3. Ziehen Sie die Erdungsklemme der Oszilloskopsonde ab und verwenden Sie zur Messung einen Erdungsring, um Störungen zu reduzieren. Viele Teile haben keinen Erdungsring, und wenn der Fehler zulässig ist, kann er direkt mit der Erdungsklemme der Sonde gemessen werden. Dieser Faktor sollte jedoch bei der Feststellung, ob es qualifiziert ist, berücksichtigt werden.
Ein weiterer Punkt ist die Verwendung eines 50-Ω-Anschlusses. Wie in den Yokogawa-Oszilloskopdaten erwähnt, 50
