טרוקענע סחורות | איין ארטיקל באקומט די דזשענעריישאַן, מעסטונג און סאַפּרעשאַן פון די סוויטשינג מאַכט ריפּל

די סוויטשינג מאַכט ריפּל איז נישט צו פֿאַרמייַדן. אונדזער לעצט ציל איז צו רעדוצירן די אַוטפּוט ריפּל צו אַ טאָלעראַבלע מדרגה. די מערסט פונדאַמענטאַלע לייזונג צו דערגרייכן דעם ציל איז צו ויסמיידן די דזשענעריישאַן פון ריפּלס. ערשטנס, און די סיבה.

מיטן סוויטש פונעם SWITCH, פלוקטואירט דער שטראָם אין דער אינדוקטאַנס L אויך אַרויף און אַראָפּ ביים גילטיקן ווערט פונעם אַרויסגאַנג שטראָם. דעריבער, וועט אויך זיין אַ ריפּל וואָס איז די זעלבע פרעקווענץ ווי דער סוויטש ביים אַרויסגאַנג עק. בכלל, די ריפּלס פונעם ריבער באַציען זיך צו דעם, וואָס איז פֿאַרבונדן מיט דער קאַפּאַציטעט פונעם אַרויסגאַנג קאַפּאַסיטאָר און ESR. די פרעקווענץ פון דעם ריפּל איז די זעלבע ווי דער סוויטשינג מאַכט צושטעל, מיט אַ קייט פון צענדליקער ביז הונדערטער קילהערץ.

דערצו ניצט א סוויטש בכלל בייפּאָולאַר טראַנזיסטאָר אדער MOSFETs. נישט קיין חילוק וועלכער איז, וועט זיין א שטייג און אַראָפּגיין צייט ווען עס איז אנגעצינדן און טויט. אין דעם מאָמענט וועט נישט זיין קיין ראַש אין דעם קרייז וואָס איז די זעלבע ווי די שטייג און אַראָפּגיין צייט ווי די סוויטש'ס שטייג און אַראָפּגיין צייט, אדער עטלעכע מאָל, און איז בכלל צענדליקער מעגערהערץ. ענלעך, די דיאָד D איז אין ריווערס ריקאַווערי. די עקוויוואַלענטע קרייז איז די סעריע פון ​​קעגנשטעל קאַפּאַסיטאָרן און ינדוקטאָרן, וואָס וועט פאַרשאַפן רעזאָנאַנס, און די ראַש אָפטקייט איז צענדליקער מעגערהערץ. די צוויי ראַשן ווערן בכלל גערופן הויך-פרעקווענץ ראַש, און די אַמפּליטוד איז געוויינטלעך פיל גרעסער ווי די ריפּל.

אויב עס איז אַן AC/DC קאָנווערטער, אין דערצו צו די אויבנדערמאָנטע צוויי כוואַליעס (ראַש), איז דאָ אויך AC ראַש. די אָפטקייט איז די אָפטקייט פון די אַרייַנגאַנג AC מאַכט צושטעלן, וועגן 50-60 הערץ. עס איז אויך דאָ אַ קאָ-מאָד ראַש, ווייַל די מאַכט דעוויסעס פון פילע סוויטשינג מאַכט צושטעלן ניצט די שאָל ווי אַ ראַדיאַטאָר, וואָס פּראָדוצירט אַן עקוויוואַלענט קאַפּאַסיטאַנס.

מעסטונג פון סוויטשינג מאַכט ריפּאַלז

גרונטלעכע באדערפענישן:

קאַפּלינג מיט אַן אָסילאָסקאָפּ AC

20MHz באַנדברייט לימיט

אַרויסשטעקן דעם ערד דראָט פֿון דער פּראָבע

1. AC קאַפּלינג איז צו באַזייַטיקן די סופּערפּאָזיציע דק וואָולטידזש און באַקומען אַ פּינקטלעכע כוואַליעפאָרם.

2. עפענען די 20MHz באַנדברייט לימיט איז צו פאַרמייַדן די ינטערפיראַנס פון הויך-פרעקווענץ ראַש און פאַרמייַדן די טעות. ווייַל די אַמפּליטוד פון הויך-פרעקווענץ קאַמפּאַזישאַן איז גרויס, זאָל עס זיין אַוועקגענומען ווען מעסטן.

3. נעמט ארויס דעם גראונד קלעמערל פון דער אסצילאסקאפ פראבע, און ניצט די גראונד מעסטונג מעסטונג צו רעדוצירן אריינמישונג. אסאך דעפארטמענטן האבן נישט קיין גראונד רינגען. אבער נעמט דעם פאקטאר אין באטראכט ווען איר משפט'ט צי עס איז קוואליפיצירט.

נאך א פונקט איז צו ניצן א 50Ω טערמינאל. לויט די אינפארמאציע פונעם אסצילאסקאפ, איז דער 50Ω מאדול צו ארויסנעמען די גלייכשטראם קאמפאנענט און גענוי מעסטן די וועקסלשטראם קאמפאנענט. אבער, עס זענען ווייניג אסצילאסקאפן מיט אזעלכע ספעציעלע פראבעס. אין רוב פעלער, ניצט מען פראבעס פון 100kΩ ביז 10MΩ, וואס איז צייטווייליג נישט קלאר.

דאָס אויבנדערמאָנטע איז די גרונטלעכע פֿאָרזיכטיקייטן ווען מען מעסט די סוויטשינג ריפּל. אויב די אָסילאָסקאָפּ פּראָבע איז נישט גלייך אויסגעשטעלט צום אַרויסגאַנג פּונקט, זאָל מען עס מעסטן מיט געדרייטע ליניעס אָדער 50Ω קאָאַקסיאַל קייבלען.

ווען מען מעסט הויך-פרעקווענץ ראַש, איז די גאַנצע באַנד פון די אָסילאָסקאָפּ בכלל הונדערטער מעגאַ ביז גיגאַהערץ לעוועל. אַנדערע זענען די זעלבע ווי די אויבן דערמאנטע. אפשר האָבן פאַרשידענע קאָמפּאַניעס פאַרשידענע טעסט מעטאָדן. אין דער לעצטער אַנאַליז, מוזט איר וויסן אייערע טעסט רעזולטאַטן.

וועגן אָסילאָסקאָפּ:

געוויסע דיגיטאַלע אָסילאָסקאָפּן קענען נישט מעסטן די כוואַליעס ריכטיק צוליב שטערונגען און סטאָרידזש טיפקייט. אין דעם מאָמענט דאַרף מען דעם אָסילאָסקאָפּ אויסטוישן. מאַנטשמאָל, כאָטש דער אַלטער סימולאַציע אָסילאָסקאָפּ באַנדברייט איז בלויז צענדליקער מעגאַ, איז די פאָרשטעלונג בעסער ווי דער דיגיטאַלער אָסילאָסקאָפּ.

אינהיביציע פון ​​סוויטשינג מאַכט ריפּאַלז

פֿאַר סוויטשינג ריפּאַלז, טעאָרעטיש און טאַקע עקזיסטירן. עס זענען דריי וועגן צו אונטערדריקן אָדער רעדוצירן עס:

1. פאַרגרעסערן די ינדאַקטאַנס און אַוטפּוט קאַפּאַסיטאָר פֿילטערינג

לויט דער פֿאָרמולע פֿון דער סוויטשינג מאַכט צושטעל, ווערן די קראַנט פלוקטואַציע גרייס און אינדוקטאַנס ווערט פֿון דער אינדוקטיווער אינדוקטאַנס אומגעקערט פּראָפּאָרציאָנעל, און די אַוטפּוט ריפּאַלז און אַוטפּוט קאַפּאַסיטאָרן זענען אומגעקערט פּראָפּאָרציאָנעל. דעריבער, פֿאַרגרעסערן עלעקטרישע און אַוטפּוט קאַפּאַסיטאָרן קען רעדוצירן ריפּאַלז.

דאס בילד אויבן איז די קראַנט כוואַליעפאָרם אין די סוויטשינג מאַכט צושטעלן ינדוקטאָר L. איר ריפּל קראַנט △ i קען זיין קאַלקיאַלייטיד פון די פאלגענדע פאָרמולע:

מען קען זען אז פארגרעסערן דעם ווערט פון L אדער פארגרעסערן די סוויטשינג פרעקווענץ קען רעדוצירן די קראַנט פלוקטואַציעס אין דער אינדוקטאנס.

אזוי אויך, די באַציִונג צווישן די אויסגאַנג ריפּאַלז און די אויסגאַנג קאַפּאַסיטאָרן: VRIPPLE = IMAX/(CO × F). מען קען זען אַז פאַרגרעסערן די ווערט פון די אויסגאַנג קאַפּאַסיטאָר קען רעדוצירן די ריפּאַל.

די געוויינטלעכע מעטאָדע איז צו נוצן אַלומינום עלעקטראָליטישע קאַפּאַסיטאָרס פֿאַר די אַרויסגאַנג קאַפּאַסיטאַנס צו דערגרייכן די ציל פון גרויס קאַפּאַציטעט. אָבער, עלעקטראָליטישע קאַפּאַסיטאָרס זענען נישט זייער עפעקטיוו אין סאַפּרעסינג הויך-פרעקווענץ ראַש, און ESR איז לעפיערעך גרויס, אַזוי עס וועט פאַרבינדן אַ קעראַמיש קאַפּאַסיטאָרס לעבן אים צו קאָמפּענסירן פֿאַר די פעלן פון אַלומינום עלעקטראָליטישע קאַפּאַסיטאָרס.

אין דער זעלבער צייט, ווען די מאַכט צושטעל אַרבעט, בלייבט די וואָולטאַזש VIN פון די אַרייַנגאַנג טערמינאַל נישט קיין ענדערונג, אָבער דער קראַנט ענדערט זיך מיטן סוויטש. אין דעם מאָמענט, גיט די אַרייַנגאַנג מאַכט צושטעל נישט קיין קראַנט, געוויינטלעך לעבן דעם קראַנט אַרייַנגאַנג טערמינאַל (נעמענדיג דעם באַק טיפּ ווי אַ בייַשפּיל, איז לעבן דעם סוויטש), און פאַרבינדט די קאַפּאַסיטאַנס צו צושטעלן קראַנט.

נאכדעם וואס מען לייגט אן די קעגנמאסנאמע, ווערט די באק סוויטש מאכט צושטעל געוויזן אין דער בילד אונטן:

דער אויבנדערמאנטער צוגאנג איז באגרענעצט צו רעדוצירן די כוואליעס. צוליב דעם פארנעם לימיט, וועט די אינדוקטאנס נישט זיין זייער גרויס; דער ארויסגאנג קאפאציטאר פארגרעסערט זיך ביז א געוויסן גראד, און עס איז נישטא קיין קלארע ווירקונג אויף רעדוצירן די כוואליעס; די פארגרעסערונג פון דער סוויטשינג פרעקווענץ וועט פארגרעסערן דעם סוויטש פארלוסט. אזוי ווען די באדערפענישן זענען שטרענג, איז די מעטאד נישט זייער גוט.

פֿאַר די פּרינציפּן פֿון סוויטשינג מאַכט צושטעל, קענט איר זיך אָפּרעכענען מיט פֿאַרשידענע טיפּן סוויטשינג מאַכט פּלאַן מאַנואַלן.

2. צוויי-לעוועל פילטערינג איז צו לייגן ערשט-לעוועל LC פילטערס

דער אינהיביטאָרישער ווירקונג פון דעם LC פילטער אויף די ראַש ריפּל איז גאַנץ קלאָר. לויט דער ריפּל אָפטקייט וואָס דאַרף אַוועקגענומען ווערן, זאָל מען אויסקלייבן דעם פּאַסיקן אינדוקטאָר קאַפּאַסיטאָר צו פֿאָרמירן דעם פילטער קרייז. בכלל, קען דאָס גוט רעדוצירן די ריפּלס. אין דעם פֿאַל, דאַרף מען באַטראַכטן דעם סאַמפּלינג פּונקט פֿון דער פֿידבעק וואָולטידזש. (ווי געוויזן אונטן)

דער סעמפּלינג פונקט ווערט אויסגעקליבן פארן LC פילטער (PA), און די אויסגאַנג וואָולטאַזש וועט ווערן רעדוצירט. ווייל יעדע אינדוקטאַנס האט א DC קעגנשטעל, ווען עס איז דא א קראַנט אויסגאַנג, וועט זיין א וואָולטאַזש פאַל אין דער אינדוקטאַנס, וואָס רעזולטירט אין א פאַרקלענערונג אין די אויסגאַנג וואָולטאַזש פון דער מאַכט צושטעל. און דער וואָולטאַזש פאַל ענדערט זיך מיטן אויסגאַנג קראַנט.

דער סאַמפּלינג פונקט ווערט אויסגעקליבן נאָך דעם LC פילטער (PB), אַזוי אַז די אַרויסגאַנג וואָולטאַזש איז די וואָולטאַזש וואָס מיר ווילן. אָבער, אַן אינדוקטאַנס און אַ קאַפּאַסיטאָר ווערן אַרײַנגעפֿירט אינעווייניק אין דער מאַכט סיסטעם, וואָס קען פאַרשאַפן סיסטעם אינסטאַביליטעט.

3. נאך דעם ארויסגאנג פון דער סוויטשינג מאכט צושטעל, פארבינדט LDO פילטערינג

דאָס איז דער עפֿעקטיווסטער וועג צו רעדוצירן כוואַליעס און ראַש. די אַרויסגאַנג וואָולטאַזש איז קאָנסטאַנט און דאַרף נישט ענדערן דעם אָריגינעלן פֿידבעק סיסטעם, אָבער עס איז אויך דער מערסט קאָסטן-עפֿעקטיוו און דער העכסטער מאַכט קאַנסאַמשאַן.

יעדער LDO האט אן אינדיקאטאר: ראַש סאַפּרעשאַן פאַרהעלטעניש. דאָס איז אַ אָפטקייט-DB קורווע, ווי געוויזן אין דער בילד אונטן איז די קורווע פון ​​LT3024 LT3024.

נאך LDO, איז די סוויטשינג ריפל בכלל אונטער 10mV. די פאלגנדע בילד איז א פארגלייך פון ריפלעס פאר און נאך LDO:

אין פאַרגלייך מיט דער קורווע פון ​​דער אויבנדערמאָנטער פיגור און די כוואַליעפאָרם אויף דער לינקער זייט, קען מען זען אַז דער אינהיביטאָרישער ווירקונג פון LDO איז זייער גוט פֿאַר די סוויטשינג ריפּאַלז פון הונדערטער קילאָהערץ. אָבער אין אַ הויך-פרעקווענץ קייט, איז דער ווירקונג פון LDO נישט אַזוי ידעאַל.

רעדוצירן כוואַליעס. די פּקב וויירינג פון די סוויטשינג מאַכט צושטעל איז אויך קריטיש. פֿאַר הויך-פרעקווענץ ראַש, רעכט צו דער גרויסער אָפטקייט פון הויך-פרעקווענץ, כאָטש די נאָך-בינע פֿילטערינג האט אַ זיכער ווירקונג, איז דער ווירקונג נישט קלאָר. עס זענען ספּעציעלע שטודיעס אין דעם הינזיכט. דער פּשוטער צוגאַנג איז צו זיין אויף די דיאָד און די קאַפּאַסיטאַנס C אָדער RC, אָדער פאַרבינדן די אינדוקטאַנס אין סעריע.

די אויבנדערמאנטע פיגור איז אן עקוויוואַלענטע קרייז פון דער אמתער דיאָד. ווען די דיאָד איז הויך-גיך, מוז מען נעמען אין באַטראַכט די פּאַראַזיטישע פּאַראַמעטערס. בעת דעם פאַרקערטן אָפּזוך פון דער דיאָד, ווערט די עקוויוואַלענטע אינדוקטאַנס און עקוויוואַלענטע קאַפּאַסיטאַנס אַן RC אָסצילאַטאָר, וואָס דזשענערירט הויך-פרעקווענץ אָסצילאַציע. כּדי צו אונטערדריקן די הויך-פרעקווענץ אָסצילאַציע, איז נויטיק צו פאַרבינדן קאַפּאַסיטאַנס C אָדער RC באַפער נעץ ביי ביידע עקן פון דער דיאָד. דער קעגנשטעל איז בכלל 10Ω-100 ω, און די קאַפּאַסיטאַנס איז 4.7PF-2.2NF.

די קאַפּאַסיטאַנס C אדער RC אויף דער דיאָד C אדער RC קען באַשטימט ווערן דורך איבערגעחזרטע טעסץ. אויב עס איז נישט אויסגעקליבן ריכטיק, וועט עס פאַראורזאַכן מער שטרענגע אָסצילאַציע.