Οι αιτίες των κυματισμών και του θορύβου στην εναλλαγή τροφοδοτικών
Η έξοδος του τροφοδοτικού μεταγωγής δεν είναι καθαρή τάση συνεχούς ρεύματος, αλλά υπάρχουν μερικά εξαρτήματα εναλλασσόμενου ρεύματος μέσα, τα οποία προκαλούνται από κυματισμό και θόρυβο. Ripple είναι η διακύμανση της τάσης DC εξόδου, η οποία σχετίζεται με τη δράση μεταγωγής του τροφοδοτικού μεταγωγής. Σε κάθε διαδικασία ανοίγματος και κλεισίματος, η ηλεκτρική ενέργεια «αντλείται» από το άκρο εισόδου στο άκρο εξόδου, σχηματίζοντας μια διαδικασία φόρτισης και εκφόρτισης, με αποτέλεσμα διακυμάνσεις στην τάση εξόδου, με συχνότητα παρόμοια με τη συχνότητα του διακόπτη. Η τάση κυματισμού είναι η τιμή κορυφής σε κορυφή μεταξύ των κορυφών και των κοιλάδων του κυματισμού και το μέγεθός της σχετίζεται με την χωρητικότητα και την ποιότητα των πυκνωτών εισόδου και εξόδου του τροφοδοτικού μεταγωγής.
Υπάρχουν δύο λόγοι για την παραγωγή θορύβου: ο ένας παράγεται από το ίδιο το τροφοδοτικό μεταγωγής. Ένας άλλος τύπος είναι οι παρεμβολές από εξωτερικά ηλεκτρομαγνητικά πεδία (EMI), τα οποία μπορούν να εισέλθουν στο τροφοδοτικό μεταγωγής μέσω ακτινοβολίας ή εισόδου μέσω γραμμών ισχύος.
Ο θόρυβος που δημιουργείται από το ίδιο το τροφοδοτικό μεταγωγής είναι ένας παλμικός συρμός υψηλής συχνότητας που προκαλείται από αιχμηρούς παλμούς που παράγονται τη στιγμή της αγωγής και της διακοπής του διακόπτη, γνωστός και ως θόρυβος μεταγωγής. Η συχνότητα του παλμού θορύβου είναι πολύ υψηλότερη από τη συχνότητα μεταγωγής και η τάση θορύβου είναι η τιμή κορυφής σε κορυφή. Το πλάτος της τάσης θορύβου σχετίζεται σε μεγάλο βαθμό με την τοπολογία της τροφοδοσίας μεταγωγής, την παρασιτική κατάσταση στο κύκλωμα και τον σχεδιασμό του PCB.
Η κυματομορφή του κυματισμού και του θορύβου μπορεί να φανεί χρησιμοποιώντας έναν παλμογράφο, όπως φαίνεται στο Σχήμα 1. Η συχνότητα του κυματισμού είναι ίδια με τη συχνότητα του σωλήνα διακόπτη, ενώ η συχνότητα του θορύβου είναι διπλάσια από αυτή του σωλήνα διακόπτη. Το άθροισμα των τιμών κορυφής έως κορυφής της τάσης κυματισμού και της τάσης θορύβου είναι η τάση κυματισμού και θορύβου, εκφρασμένα σε mVp-p.
Μέθοδοι μέτρησης για κυματισμό και θόρυβο
Η τάση κυματισμού και θορύβου είναι μία από τις κύριες παραμέτρους απόδοσης των τροφοδοτικών μεταγωγής, επομένως ο τρόπος ακριβούς μέτρησής τους είναι ένα πολύ σημαντικό ζήτημα. Επί του παρόντος, η μέθοδος μέτρησης της τάσης κυματισμού και θορύβου χρησιμοποιεί έναν παλμογράφο ευρείας ζώνης, ο οποίος μπορεί να μετρήσει με ακρίβεια τις τιμές τάσης κυματισμού και θορύβου.
Λόγω της μεγάλης ποικιλίας τροφοδοτικών διακόπτη (με διαφορετικές τοπολογίες, συχνότητες λειτουργίας, ισχύ εξόδου και τεχνικές απαιτήσεις), διάφοροι κατασκευαστές χρησιμοποιούν μεθόδους μέτρησης παλμογράφου και οι συσκευές μέτρησης δεν είναι εντελώς ίδιες. Επομένως, κάθε εργοστάσιο έχει το δικό του πρότυπο για τη μέτρηση διαφορετικών τροφοδοτικών διακόπτη, το οποίο είναι το εταιρικό πρότυπο.
Το μπλοκ διάγραμμα της συσκευής για τη μέτρηση κυματισμού και θορύβου με χρήση παλμογράφου φαίνεται στο Σχήμα 2. Αποτελείται από το δοκιμασμένο τροφοδοτικό διακόπτη, το φορτίο, τον παλμογράφο και την καλωδίωση μέτρησης. Ορισμένες συσκευές μέτρησης έχουν επίσης εξαρτήματα όπως πηνία, πυκνωτές και αντιστάσεις κολλημένα επάνω τους.
