Comment éviter l'ondulation de l'alimentation à découpage
Génération d'ondulation dans l'alimentation à découpage
Notre objectif est de réduire l’ondulation de production à un niveau tolérable, et la solution fondamentale pour atteindre cet objectif est d’éviter autant que possible la génération d’ondulations. Tout d’abord, nous devons clarifier les types et les causes d’ondulation dans l’alimentation à découpage.
Suite à la commutation de SWITCH, le courant dans l'inductance L fluctue également de haut en bas dans la valeur effective du courant de sortie. Il y aura donc également une ondulation à la sortie avec la même fréquence que SWITCH, généralement appelée ondulation. Cela est lié à la capacité et à l'ESR du condensateur de sortie. La fréquence de cette ondulation est la même que celle d'une alimentation à découpage, allant de dizaines à centaines de KHz.
De plus, SWITCH utilise généralement des transistors bipolaires ou MOSFET. Quel que soit celui utilisé, il y aura un temps de montée et un temps de descente lorsqu’il est allumé et éteint. À ce stade, un bruit avec la même fréquence ou des multiples impairs du temps de montée et de descente du SWITCH apparaîtra dans le circuit, généralement dans la gamme des dizaines de MHz. Au moment de la récupération inverse, le circuit équivalent de la diode D est une connexion en série de résistance, capacité et inductance, qui peut provoquer une résonance et générer des fréquences de bruit de plusieurs dizaines de MHz. Ces deux types de bruit sont généralement appelés bruits haute fréquence et leur amplitude est généralement bien supérieure à l’ondulation.
S'il s'agit d'un convertisseur AC/DC, en plus des deux types d'ondulation (bruit) mentionnés ci-dessus, il existe également du bruit AC, qui est la fréquence de l'alimentation AC d'entrée, autour de 50-60 Hz. Il existe également un type de bruit de mode commun, provoqué par la capacité équivalente générée par les dispositifs d'alimentation de nombreuses alimentations à découpage utilisant des boîtiers comme dissipateurs thermiques. Comme je suis engagé dans la recherche et le développement en électronique automobile, je suis moins exposé à ces deux derniers types de bruit, je ne les considère donc pas pour le moment.
Mesure de l'ondulation dans l'alimentation à découpage
Exigences de base : utiliser un couplage CA pour oscilloscope, limite de bande passante de 20 MHz, débrancher le fil de terre de la sonde
1. Le couplage CA est le processus de suppression de la tension CC superposée pour obtenir la forme d'onde correcte.
2. L'ouverture de la limite de bande passante de 20 MHz vise à éviter les interférences dues au bruit haute fréquence et à éviter les erreurs de mesure. En raison de la grande amplitude des composantes haute fréquence, celles-ci doivent être supprimées pendant la mesure.
3. Débranchez le clip de mise à la terre de la sonde de l'oscilloscope et mesurez avec un anneau de mise à la terre pour réduire les interférences. De nombreuses pièces n'ont pas d'anneau de mise à la terre et si l'erreur est acceptable, elles peuvent être directement mesurées à l'aide de la pince de mise à la terre de la sonde. Mais ce facteur doit être pris en compte pour déterminer s’il est qualifié.
Un autre point est d'utiliser une borne de 50 Ω. Selon les informations de l'oscilloscope Yokogawa, le module 50 Ω mesure la composante alternative après avoir retiré la composante continue. Cependant, peu d’oscilloscopes sont équipés de sondes aussi spécialisées. Dans la plupart des cas, des sondes standard allant de 100 000 Ω à 10 M Ω sont utilisées pour la mesure, et leur impact n'est actuellement pas clair.
Les précautions de base ci-dessus sont prises lors de la mesure de l’ondulation du commutateur. Si la sonde de l'oscilloscope n'entre pas directement en contact avec le point de sortie, elle doit être mesurée à l'aide de câbles à paires torsadées ou de câbles coaxiaux de 50 Ω.
Lors de la mesure du bruit haute fréquence, la bande passante complète d'un oscilloscope est généralement comprise entre plusieurs centaines de mégahertz et GHz. D'autres sont les mêmes que ci-dessus. Différentes entreprises peuvent avoir des méthodes de test différentes. En fin de compte, il est important d'avoir une compréhension claire de ses propres résultats de tests** pour gagner la reconnaissance des clients.
