Các biện pháp giảm điện áp gợn và nhiễu trong chuyển mạch nguồn điện
So với nguồn điện tuyến tính, nguồn điện chuyển mạch (bao gồm bộ chuyển đổi AC/DC, bộ chuyển đổi DC/DC, mô-đun AC/DC và mô-đun DC/DC) có ưu điểm nổi bật nhất là hiệu suất chuyển đổi cao, thường có thể đạt tới 8{{7 }} phần trăm đến 85 phần trăm và lên tới 90 phần trăm đến 97 phần trăm; Thứ hai, bộ nguồn chuyển mạch sử dụng máy biến áp tần số cao thay vì máy biến áp tần số nguồn cồng kềnh, điều này không chỉ giúp giảm trọng lượng mà còn giảm âm lượng, dẫn đến phạm vi ứng dụng ngày càng rộng rãi. Tuy nhiên, nhược điểm của nguồn điện chuyển mạch là bóng bán dẫn chuyển mạch của nó hoạt động ở trạng thái chuyển mạch tần số cao và điện áp gợn và nhiễu đầu ra tương đối lớn, thường khoảng 1% điện áp đầu ra (mức thấp là khoảng 0,5% điện áp đầu ra). điện áp đầu ra). Sản phẩm tốt nhất cũng có điện áp gợn sóng và nhiễu hàng chục mV; Ống điều chỉnh của bộ nguồn tuyến tính hoạt động ở trạng thái tuyến tính, không có điện áp gợn sóng, điện áp nhiễu đầu ra cũng nhỏ, đơn vị là μ V.
Bài viết này giới thiệu ngắn gọn nguyên nhân và phương pháp đo gợn sóng, tiếng ồn phát sinh khi chuyển đổi nguồn điện, thiết bị đo, tiêu chuẩn đo lường và các biện pháp giảm gợn sóng, tiếng ồn.
1, Nguyên nhân tạo ra gợn sóng và tiếng ồn:
Đầu ra của nguồn điện chuyển mạch không phải là điện áp DC thuần túy mà có một số thành phần AC bên trong gây ra bởi gợn sóng và nhiễu. Gợn sóng là sự dao động của điện áp DC đầu ra, có liên quan đến hoạt động chuyển mạch của nguồn điện chuyển mạch. Trong mỗi quá trình đóng mở, năng lượng điện được “bơm” từ đầu vào đến đầu ra, tạo thành quá trình nạp và xả, dẫn đến điện áp đầu ra dao động, có tần số tương tự tần số của công tắc. Điện áp gợn là giá trị cực đại đến cực đại giữa đỉnh và đáy của gợn sóng, kích thước của nó liên quan đến công suất và chất lượng của tụ điện đầu vào và đầu ra của nguồn điện chuyển mạch.
Có hai lý do gây ra tiếng ồn: một là do chính bộ nguồn chuyển mạch tạo ra; Một loại khác là nhiễu từ các trường điện từ bên ngoài (EMI), có thể xâm nhập vào nguồn điện chuyển mạch thông qua bức xạ hoặc đầu vào qua đường dây điện. Tiếng ồn do chính nguồn điện chuyển mạch tạo ra là một chuỗi xung tần số cao gây ra bởi các xung sắc nét được tạo ra tại thời điểm dẫn và cắt công tắc, còn được gọi là tiếng ồn chuyển mạch. Tần số của chuỗi xung nhiễu cao hơn nhiều so với tần số chuyển mạch và điện áp nhiễu là giá trị cực đại đến cực đại của nó. Biên độ của điện áp nhiễu phần lớn liên quan đến cấu trúc liên kết của nguồn điện chuyển mạch, trạng thái ký sinh trong mạch và thiết kế của PCB.
2, Biện pháp giảm điện áp gợn sóng, nhiễu:
Ngoài nhiễu chuyển mạch, đầu vào nguồn điện chuyển mạch trong bộ chuyển đổi AC/DC còn trải qua quá trình chỉnh lưu toàn sóng và lọc tụ điện, còn dạng sóng hiện tại là xung, như trong Hình 17 (Hình a hiển thị mạch lọc và chỉnh lưu toàn sóng, và b hiển thị dạng sóng điện áp và dòng điện). Có các sóng hài bậc cao hơn trong dạng sóng hiện tại, điều này sẽ làm tăng tiếng ồn phát ra. Bộ nguồn chuyển mạch tốt (bộ chuyển đổi AC/DC) đã bổ sung thêm mạch hiệu chỉnh hệ số công suất (PFC) trong mạch, làm cho dòng điện đầu ra xấp xỉ sóng hình sin, giảm sóng hài bậc cao và tăng hệ số công suất lên khoảng {{3} }.95, giảm ô nhiễm cho lưới điện.
