Cyfernod crychdonni cyflenwad pŵer a crychdonni
Prif swyddogaeth cyflenwad pŵer yw darparu ynni trydanol ar gyfer cynhyrchion electronig, ond mae'n anochel y bydd cyflenwad pŵer yn cyflwyno crychdonnau, sŵn, ac ati, 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 cylchedau trosi A/D, cylchedau mwyhadur gweithredol, cylchedau hidlo unionydd, ac ati. Mae gan gymwysiadau cyffredin y peryglon canlynol:
Cynhyrchu harmoneg annymunol, gan achosi gorfoltedd neu orlif i achosi damweiniau; cynyddu colledion ychwanegol a lleihau effeithlonrwydd a defnydd offer trydanol;
Achosi offer i weithredu'n annormal, cyflymu heneiddio, a byrhau bywyd; achosi amddiffyniad ras gyfnewid, dyfeisiau awtomatig, systemau cyfrifiadurol ac offer eraill i weithredu'n annormal neu fethu â gweithredu'n normal;
Gall achosi gwyriadau mewn offer mesur a mesur; 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 Cyfernod crychdonni cyflenwad pŵer a crychdonni
A siarad yn fanwl gywir, mae'r cyflenwad pŵer rheoledig yn cynnwys pedair rhan: newidydd pŵer, cylched unionydd, cylched hidlo a chylched sefydlogi foltedd. Gan y gellir ystyried DC-DC hefyd fel cyflenwad pŵer rheoledig, mae cylched unioni, cylched hidlo a chylched sefydlogi foltedd yn cael eu hystyried yn dair rhan angenrheidiol o'r cyflenwad pŵer rheoledig [1].
Mae'r gylched unionydd yn defnyddio dyfeisiau dargludol unffordd i drosi cerrynt eiledol yn gerrynt curiadiadol. Nid yw'r cerrynt curiadiadol uniongyrchol yn llyfn ac mae'n cynnwys llawer iawn o gydrannau cerrynt eiledol.
Mae'r gylched hidlo'n defnyddio cydrannau storio ynni i drosi pŵer DC pulsating yn bŵer DC cymharol wastad. Oherwydd perfformiad gwahanol y gylched hidlo, er y gall hidlo'r rhan fwyaf o'r cydrannau AC, ni all ei 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 ynghyd 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]. Diffinnir y cyfernod crychdonni ψ fel gwerth canrannol gwerth effeithiol y foltedd crychdonni Vr a'r foltedd allbwn DC Vo, hynny yw:
Mae'r cyfernod crychdonni yn ddangosydd pwysig ar gyfer gwerthuso allbwn sefydlog a phur 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 crychdonnau cyflenwad pŵer yn gywir, sef llwyth electronig (Llwyth Electronig) ac osgilosgop storio digidol (DSO).
Mae llwythi electronig yn hwyluso addasiad cyfredol ac yn gyffredinol maent wedi'u gosod yn y modd gwrthiant cyson (CR); gall osgilosgopau storio digidol ddal y tonffurf crychdonni cyfan yn uniongyrchol, storio, chwyddo a darllen y gwerth crychdonni. Rhowch y darlleniad osgilosgop yn y fformiwla i gael y cyfernod 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 datgysylltu gwifren ddaear stiliwr yr osgilosgop storio digidol a rhaid defnyddio'r pin sbring daear yn y cynulliad stiliwr yn lle hynny. Gall atal dolenni daear rhag cysylltu â sŵn EMI, gan wneud canlyniadau mesur yn anghywir.
Mae gwifren ddaear y stiliwr yn rhy hir ac mae ardal y ddolen yn rhy fawr, gan ffurfio antena derbyn ac achosi annibendod amledd uchel neu sŵn EMI i gyd-fynd â'r signal mesuredig.
(2) Mae angen i'r osgilosgop storio digidol ei hun addasu ei osodiadau.
Mae angen i'r osgilosgop storio digidol fod â sylfaen dda i hidlo'r sŵn a ychwanegir o ben y cyflenwad pŵer ymhellach; defnyddio cyplydd AC yr osgilosgop storio digidol i rwystro DC, gan wneud y prawf crychdonni yn fwy sythweledol a chywir;
Mae profion 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 i Atal Crychder Cyflenwad Pŵer
Er mwyn atal crychdonni foltedd allbwn 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.
Mae'r gylched hidlo sy'n atal crychdonnau cyflenwad pŵer DC-DC yn cael ei ddangos trwy ddilysu arbrofol. Yn yr arbrawf dilysu, dewiswyd cyflenwad pŵer DC-DC 100W, mewnbwn 48V, allbwn 5V, Model SD-100C-5 gan Meanwell.
Mae'r osgilosgop storio digidol yn dewis GDS-1072B GWINSTEK, gyda lled band o 70MHz, cyfradd samplu o 1GSa/s, a dyfnder storio o 10M fesul sianel.
Y llwyth electronig yw PEL{{{0}} o GWINSTEK, gydag ystod foltedd o 1.5V ~ 150V, ystod gyfredol o 0 ~ 35A, a phŵer o 175W.
Yn ôl y cyfrifiad hwn, y cerrynt yn y gylched yw 20A. Mae Ffigur 3 yn dangos y diagram bloc cysylltiad o'r prawf crychdonni cyflenwad pŵer.
Er mwyn gwneud effaith atal crychdonnau cyflenwad pŵer yn fwy sythweledol ac amlwg, trowch gylched hidlo SD-100C-5 yn gyntaf i fesur crychdonni ei foltedd allbwn. O hyn, gellir gweld bod crychdonni'r cyflenwad pŵer oddeutu 85.6mVpp a'r gwerth effeithiol yw 48.2mVrms.
