So verhindern Sie das Auftreten von Welligkeit im Schaltnetzteil
Nach dem Einschalten von SWITCH schwankt auch der Strom in der Induktivität L um den Effektivwert des Ausgangsstroms. Daher tritt am Ausgangsende auch eine Welligkeit mit der gleichen Frequenz wie SWITCH auf. Dies wird allgemein als Welligkeit bezeichnet. Es hängt mit der Kapazität und dem ESR des Ausgangskondensators zusammen.
Wie lässt sich die Entstehung von Welligkeit im Schaltnetzteil unterdrücken? Unser oberstes Ziel bei der Entstehung von Welligkeit im Schaltnetzteil ist es, die Ausgangswelligkeit auf ein tolerierbares Maß zu reduzieren. Die grundlegendste Lösung zur Erreichung dieses Ziels ist:
Erzeugung von Welligkeit im Schaltnetzteil
Unser Ziel ist es, die Ausgangswelligkeit auf ein erträgliches Maß zu reduzieren. Die grundlegendste Lösung, um dieses Ziel zu erreichen, besteht darin, zu versuchen, die Entstehung von Welligkeiten zu vermeiden. Zunächst müssen wir die Arten und Ursachen von Welligkeiten bei Schaltnetzteilen genau verstehen.
Nach dem Einschalten von SWITCH schwankt auch der Strom in der Induktivität L um den Effektivwert des Ausgangsstroms. Daher tritt am Ausgangsende auch eine Welligkeit mit der gleichen Frequenz wie SWITCH auf. Dies wird allgemein als Welligkeit bezeichnet. Es hängt mit der Kapazität und dem ESR des Ausgangskondensators zusammen. Die Frequenz dieser Welligkeit ist die gleiche wie die des Schaltnetzteils und liegt bei einigen zehn bis hundert KHz.
Darüber hinaus verwendet SWITCH im Allgemeinen Bipolartransistoren oder MOSFETs. Unabhängig davon, welcher verwendet wird, gibt es beim Ein- und Ausschalten eine Anstiegs- und Abfallzeit. Zu diesem Zeitpunkt tritt im Schaltkreis ein Rauschen mit der gleichen Frequenz oder einem ungeraden Vielfachen der Anstiegs- und Abfallzeit von SWITCH auf, normalerweise einige zehn MHz. In ähnlicher Weise ist im Moment der Sperrwiederherstellung der Diode D ihr äquivalenter Schaltkreis eine Reihenschaltung von Widerständen, Kondensatoren und Induktoren, die Resonanz verursacht und Rauschen mit einer Frequenz von einigen zehn MHz erzeugt. Diese beiden Arten von Rauschen werden im Allgemeinen als Hochfrequenzrauschen bezeichnet und ihre Amplituden sind normalerweise viel größer als die Welligkeit.
Bei einem AC/DC-Wandler gibt es neben den beiden oben genannten Wellen (Rauschen) auch Wechselstromrauschen. Die Frequenz ist die Frequenz der Eingangswechselstromversorgung, die etwa 50 bis 60 Hz beträgt. Es gibt auch eine Art Gleichtaktrauschen, das durch die äquivalente Kapazität verursacht wird, die von den Leistungsgeräten vieler Schaltnetzteile erzeugt wird, die das Gehäuse als Kühlkörper verwenden. Da ich in der Forschung und Entwicklung von Automobilelektronik tätig bin, bin ich den beiden letztgenannten Rauscharten weniger ausgesetzt, daher werde ich sie vorerst nicht berücksichtigen.
