Y ffactor crychdonni a chyflenwad pŵer
Prif swyddogaeth y cyflenwad pŵer yw darparu ynni trydanol ar gyfer cynhyrchion electronig, ond mae'n anochel y bydd yn cyflwyno crychdonnau, sŵn, ac ati yn ystod y cyflenwad pŵer, a fydd yn lleihau sefydlogrwydd a dibynadwyedd y system electronig a hyd yn oed y cynnyrch cyfan.
Gall crychdonni foltedd effeithio'n fawr ar gylchedau amrywiol y cyflenwad pŵer, megis cylched trosi A/D, cylched mwyhadur gweithredol, cylched hidlo unionydd, ac ati. Mae gan gymwysiadau cyffredin y peryglon canlynol:
Cynhyrchir harmonigau annisgwyl i achosi damweiniau a achosir gan orfoltedd neu orlif; cynyddu colled ychwanegol a lleihau effeithlonrwydd a defnydd offer trydanol;
Gwneud i'r offer redeg yn annormal, cyflymu heneiddio, a byrhau bywyd y gwasanaeth; gwneud i amddiffyniad ras gyfnewid, dyfeisiau awtomatig, systemau cyfrifiadurol ac offer arall redeg yn annormal neu fethu â gweithredu'n normal;
Gwneud i offer mesur a mesur wyro; ymyrryd â systemau cyfathrebu, lleihau ansawdd trosglwyddo signal, a hyd yn oed niweidio offer cyfathrebu.
Felly, wrth ddylunio cynhyrchion electronig, mae angen mesur y crychdonni yn gywir ac atal y crychdonni o fewn ystod benodol.
1 Ffactor crychdonni cyflenwad pŵer a crychdonni
A siarad yn fanwl gywir, mae'r cyflenwad pŵer sefydlog yn cynnwys pedair rhan: newidydd pŵer, cylched unionydd, cylched hidlo a chylched sefydlogwr foltedd. Gan y gellir ystyried DC-DC hefyd fel cyflenwad pŵer sefydlog, mae'r cylched unionydd, cylched hidlo a chylched foltedd sefydlog yn cael eu hystyried yn dair rhan angenrheidiol o'r cyflenwad pŵer sefydlog [1].
Mae'r gylched unionydd yn defnyddio dyfeisiau dargludol uncyfeiriad i drawsnewid cerrynt eiledol yn gerrynt uniongyrchol curiadus. Nid yw'r cerrynt curiadiadol uniongyrchol yn llyfn ac mae'n cynnwys llawer iawn o gerrynt eiledol.
Mae'r gylched hidlo'n defnyddio'r elfen storio ynni i drawsnewid y cerrynt uniongyrchol curiadus yn gerrynt uniongyrchol cymharol wastad. Oherwydd perfformiad gwahanol y gylched hidlo, er y gellir hidlo'r rhan fwyaf o'r cydrannau cerrynt eiledol allan, ni ellir eu hidlo'n llwyr.
Mae'r gylched sefydlogi foltedd ar ôl cywiro a hidlo yn defnyddio swyddogaeth addasu'r gylched i sefydlogi'r foltedd allbwn a lleihau'r gydran AC i'r lleiafswm. Gelwir y gydran AC hon na ellir ei hidlo'n llwyr â'r allbwn foltedd sefydlog yn foltedd crychdon.
Er mwyn nodweddu perfformiad hidlo cyflenwad pŵer rheoledig DC, cyflwynir y cysyniad o gyfernod crychdonni [2-3]. Diffiniwch y cyfernod crychdonni ψ fel gwerth canrannol gwerth effeithiol foltedd crychdon Vr a foltedd allbwn DC Vo, sef:
Mae cyfernod Ripple yn fynegai pwysig i werthuso allbwn sefydlog a pur cyflenwad pŵer DC. Yn ôl y fformiwla uchod, gellir gweld bod angen mesur y foltedd crychdonni i ddod o hyd i'r cyfernod crychdonni.
2 Mesur crychdonni cyflenwad pŵer
Yn gyffredinol, mae angen dau offeryn i fesur crychdonni cyflenwad pŵer yn gywir, sef llwyth electronig (Llwyth Electronig) ac osgilosgop storio digidol (Osgilosgop Storio Digidol, DSO).
Mae'r llwyth electronig yn gyfleus i addasu'r presennol, ac fe'i gosodir yn gyffredinol yn y modd gwrthiant cyson (CR); gall yr osgilosgop storio digidol ddal y tonffurf crychdonni cyfan yn uniongyrchol, ei storio a'i chwyddo, a darllen y gwerth crychdonni. Rhowch y darlleniad osgilosgop yn y fformiwla i gael y ffactor crychdonni.
Wrth fesur, rhaid i chi dalu sylw i'r ddau bwynt canlynol (mae'r ddau bwynt hyn yn arbennig o bwysig ar gyfer cywirdeb y canlyniadau mesur):
(1) Rhaid i wifren ddaear stiliwr yr osgilosgop storio digidol gael ei dad-blygio a rhoi pin y gwanwyn daear yn ei lle yn y cynulliad stiliwr. Gall atal y ddolen ddaear rhag cyplu â sŵn EMI a gwneud y canlyniad mesur yn anghywir.
Mae gwifren ddaear y stiliwr yn rhy hir ac mae ardal y ddolen yn rhy fawr, gan ffurfio antena derbyn, bydd annibendod amledd uchel neu sŵn EMI yn cael ei gysylltu â'r signal mesuredig.
(2) Mae angen i'r osgilosgop storio digidol ei hun addasu'r gosodiadau.
Mae angen i'r osgilosgop storio digidol fod â sylfaen dda i hidlo ymhellach yr annibendod a ychwanegir o'r cyflenwad pŵer; defnyddio cyplydd AC yr osgilosgop storio digidol i rwystro'r DC, gan wneud y prawf crychdonni yn fwy sythweledol a chywir;
Mae'r prawf crychdonnau cyffredinol yn ei gwneud yn ofynnol i'r amlder gael ei gyfyngu o dan 20MHz, felly dylai'r osgilosgop storio digidol agor y terfyn lled band 20MHz i ynysu sŵn amledd uchel.
3 Dulliau o atal crychdonnau cyflenwad pŵer
Er mwyn atal crychdonni foltedd allbwn y cyflenwad pŵer rheoledig, mabwysiadir y pedwar dull canlynol yn gyffredinol: dull hidlo RLC, dull hidlo modd cyffredin, dull hidlo cylch magnetig ferrite a chyfuniad o'r tri dull.
Dangosir y gylched hidlo ar gyfer atal crychdonnau cyflenwad pŵer DC-DC trwy ddilysu arbrofol. Yn yr arbrawf dilysu, dewisir cyflenwad pŵer DC-DC 100W gyda mewnbwn 48V ac allbwn 5V, a'r model yw SD{5}}C-5 o Meanwell.
Mae'r osgilosgop storio digidol yn dewis GDS-1072B o GWINSTEK, y lled band yw 70MHz, y gyfradd samplu yw 1GSa/s, a dyfnder storio pob sianel yw 10M.
Y llwyth electronig yw PEL{{0}} o GWINSTEK, yr ystod foltedd yw 1.5V ~ 150V, yr ystod gyfredol yw 0 ~ 35A, a'r pŵer yw 175W.
Yn ôl y cyfrifiad hwn, y cerrynt yn y gylched yw 20A. Ffigur 3 yw'r diagram bloc cysylltiad o'r prawf crychdonni pŵer.
Er mwyn gwneud effaith atal crychdon y cyflenwad pŵer yn fwy greddfol ac amlwg, mae cylched hidlo SD-100C-5 yn gylched fyr yn gyntaf, ac mae crychdonni ei foltedd allbwn yn cael ei fesur. Gellir cael bod crychdonni'r cyflenwad pŵer tua 85.6mVpp, a'r gwerth effeithiol yw 48.2mVrms.
