Orsakerna till krusningar och brus vid byte av strömförsörjning
Utgången från strömförsörjningen är inte ren likspänning, men det finns några växelströmskomponenter inuti, som orsakas av rippel och brus. Ripple är fluktuationen av den utgående likspänningen, som är relaterad till växlingsverkan hos strömförsörjningen. I varje öppnings- och stängningsprocess "pumpas" elektrisk energi från ingångsänden till utgångsänden, vilket bildar en laddnings- och urladdningsprocess, vilket resulterar i fluktuationer i utspänningen, med en frekvens som liknar omkopplarens frekvens. Ripple-spänningen är topp-till-topp-värdet mellan topparna och dalarna i rippeln, och dess storlek är relaterad till kapaciteten och kvaliteten på in- och utgångskondensatorerna för strömförsörjningen.
Det finns två orsaker till brusgenerering: en genereras av själva strömförsörjningen; En annan typ är störningar från externa elektromagnetiska fält (EMI), som kan komma in i strömförsörjningen genom strålning eller inmatning via kraftledningar.
Bruset som genereras av själva strömförsörjningen är ett högfrekvent pulståg som orsakas av skarpa pulser som genereras i ögonblicket för strömbrytarens ledning och avstängning, även känt som kopplingsbrus. Bruspulstågets frekvens är mycket högre än kopplingsfrekvensen, och brusspänningen är dess topp till toppvärde. Amplituden för brusspänningen är till stor del relaterad till topologin hos strömförsörjningen, parasittillståndet i kretsen och kretskortets design.
Vågformen av rippel och brus kan ses med hjälp av ett oscilloskop, som visas i figur 1. Frekvensen av rippel är densamma som frekvensen för omkopplingsröret, medan frekvensen för bruset är dubbelt så hög som för omkopplingsröret. Summan av topp-till-topp-värdena för rippelspänning och brusspänning är rippel- och brusspänningen, uttryckt i mVp-p.
Mätmetoder för rippel och buller
Ripple och brusspänning är en av de viktigaste prestandaparametrarna för att byta strömförsörjning, så hur man exakt mäter dem är en mycket viktig fråga. För närvarande använder metoden för att mäta rippel- och brusspänning ett bredbandsoscilloskop, som exakt kan mäta rippel- och brusspänningsvärdena.
På grund av det stora utbudet av switchade strömförsörjningar (med olika topologier, driftsfrekvenser, uteffekt och tekniska krav) använder olika tillverkare oscilloskopmätningsmetoder och mätanordningarna är inte helt desamma. Därför har varje fabrik sin egen standard för mätning av olika switchade strömförsörjningar, vilket är företagsstandarden.
Blockschemat för enheten för mätning av rippel och brus med hjälp av ett oscilloskop visas i figur 2. Det består av den testade strömförsörjningen, last, oscilloskop och mätledningar. Vissa mätanordningar har också komponenter som induktorer, kondensatorer och motstånd lödda på dem.
