Orsaker till rippel och brus vid byte av strömförsörjning
Utgången från strömförsörjningen är inte en ren likspänning, utan innehåller vissa AC-komponenter, som orsakas av rippel och brus. Ripple är fluktuationen av den utgående likspänningen, som är relaterad till växlingsverkan hos strömförsörjningen. Under varje öppnings- och stängningsprocess "pumpas" elektrisk energi från ingångsänden till utgångsänden, vilket bildar en laddnings- och urladdningsprocess, vilket gör att utspänningen fluktuerar med samma frekvens som omkopplingsfrekvensen. Rippelspänningen är topp-till-topp-värdet mellan toppen och botten av krusningen. Dess storlek är relaterad till kapaciteten och kvaliteten på ingångskondensatorn och utgångskondensatorn på strömförsörjningen.
Det finns två orsaker till brus, den ena genereras av själva strömförsörjningen; den andra är extern elektromagnetisk fältstörning (EMI), som kan komma in i strömförsörjningen genom strålning eller mata in strömförsörjningen via strömledningen.
Bruset som genereras av själva strömförsörjningen är ett högfrekvent pulståg, som orsakas av de skarpa pulser som genereras i det ögonblick då strömbrytaren slås på och av. Det kallas också växlingsljud. Bruspulstågets frekvens är mycket högre än omkopplingsfrekvensen, och brusspänningen är dess topp-till-toppvärde. Amplituden för brusspänningen är till stor del relaterad till topologin för strömförsörjningen, parasittillståndet i kretsen och kretskortets design.
Använd ett oscilloskop för att se rippel- och brusvågformerna. Frekvensen för rippeln är densamma som frekvensen för kopplingsröret, medan frekvensen av bruset är dubbelt så hög som kopplingsröret. Summan av topp-till-topp-värdet för rippelspänningen och topp-till-topp-värdet för brusspänningen är rippel- och brusspänningen, och dess enhet är mVp-p.
Ripple och bullermätningsmetoder
Ripple och brusspänning är en av de viktigaste prestandaparametrarna för att byta strömförsörjning, så hur man exakt mäter dem är en mycket viktig fråga. Den nuvarande metoden för att mäta rippel- och brusspänning är att använda ett bredbandsoscilloskop, som noggrant kan mäta rippel- och brusspänningsvärden.
Eftersom det finns många typer av switchande strömförsörjningar (med olika topologier, driftfrekvenser, uteffekter, olika tekniska krav etc.) använder alla tillverkare oscilloskopmätningsmetoder. Bara mätanordningarna är inte exakt likadana. Därför har varje tillverkare olika krav på olika strömförsörjningsenheter. Alla mått har sina egna standarder, nämligen företagsstandarder.
Blockschema över en uppställning för att mäta rippel och brus med ett oscilloskop. Den består av den testade strömförsörjningen, last, oscilloskop och mätanslutningar. Vissa mätanordningar har också induktorer, kondensatorer, motstånd och andra komponenter svetsade på dem.
