Suppression de l'ondulation dans l'alimentation à découpage
Pour commuter l'ondulation, à la fois en théorie et en pratique doit exister. Il existe généralement cinq façons de le supprimer ou de le réduire :
1. Augmentez l'inductance et le filtre du condensateur de sortie
Selon la formule de l'alimentation à découpage, la fluctuation du courant dans l'inductance est inversement proportionnelle à la valeur de l'inductance et l'ondulation de sortie est inversement proportionnelle à la valeur du condensateur de sortie. Par conséquent, l'augmentation de la valeur de l'inductance et de la valeur du condensateur de sortie peut réduire l'ondulation.
De même, la relation entre l'ondulation de sortie et la capacité de sortie : vripple=Imax/(Co×f). On peut voir que l'augmentation de la valeur du condensateur de sortie peut réduire l'ondulation.
Habituellement, pour les condensateurs de sortie, des condensateurs électrolytiques en aluminium sont utilisés pour obtenir une grande capacité. Cependant, les condensateurs électrolytiques ne sont pas très efficaces pour supprimer le bruit haute fréquence, et l'ESR est relativement grand, donc un condensateur céramique sera connecté en parallèle à côté pour compenser le manque de condensateurs électrolytiques en aluminium.
Dans le même temps, lorsque l'alimentation à découpage fonctionne, la tension Vin à la borne d'entrée ne change pas, mais le courant change avec le commutateur. À ce moment, l'alimentation d'entrée ne fournira pas très bien le courant, généralement à proximité de la borne d'entrée de courant (prenez l'exemple du type BucK, près de SWITcH), et connectez un condensateur en parallèle pour fournir du courant.
L'effet du procédé ci-dessus sur la réduction de l'ondulation est limité. En raison des limitations de volume, l'inductance ne sera pas trop grande ; si la capacité de sortie augmente jusqu'à un certain niveau, cela n'aura aucun effet évident sur la réduction de l'ondulation ; l'augmentation de la fréquence de commutation augmentera la perte de commutation. Alors quand les exigences sont plus strictes, cette méthode n'est pas très bonne. Pour le principe de l'alimentation à découpage, etc., vous pouvez vous référer à divers manuels de conception d'alimentation à découpage.
2. Filtrage en deux étapes, c'est-à-dire l'ajout d'une étape supplémentaire de filtre LC
Le filtre LC a un effet de suppression plus évident sur l'ondulation du bruit. Selon la fréquence de l'ondulation à éliminer, une inductance et une capacité appropriées sont choisies pour former un circuit de filtrage, qui peut généralement très bien réduire l'ondulation.
Si le point d'échantillonnage est sélectionné avant le filtre LC (Pa), la tension de sortie diminuera. Étant donné que toute inductance a une résistance CC, lorsqu'il y a une sortie de courant, il y aura une chute de tension aux bornes de l'inductance, entraînant une chute de la tension de sortie de l'alimentation. Et cette chute de tension varie avec le courant de sortie.
Le point d'échantillonnage est sélectionné après le filtre LC (Pb), de sorte que la tension de sortie soit la tension souhaitée. Mais cela introduit une inductance et un condensateur à l'intérieur du système d'alimentation, ce qui peut provoquer une instabilité du système. En ce qui concerne la stabilité du système, de nombreuses informations ont été introduites, je n'écrirai donc pas en détail ici.
3. Après avoir commuté la sortie d'alimentation, connectez-vous au filtre LDO
C'est le moyen le plus efficace de réduire les ondulations et le bruit, la tension de sortie est constante et il n'est pas nécessaire de changer le système de rétroaction d'origine, mais c'est aussi la méthode avec le coût le plus élevé et la consommation d'énergie la plus élevée. Tout LDO a un indicateur : le taux de réjection du bruit. est une courbe fréquence-dB.
Pour réduire l'ondulation. La disposition du circuit imprimé de l'alimentation à découpage est également très critique, ce qui est un problème très difficile. Il existe des ingénieurs dédiés aux circuits imprimés d'alimentation à découpage. Pour le bruit haute fréquence, en raison de la haute fréquence et de la grande amplitude, bien que le filtrage post-étage ait un certain effet, l'effet n'est pas évident. Il existe des recherches spéciales dans ce domaine, et le moyen le plus simple consiste à connecter la capacité C ou RC, ou l'inductance série sur la diode.
4. Connectez le condensateur C ou RC sur la diode
Lorsqu'une diode est allumée et éteinte à grande vitesse, des paramètres parasites doivent être pris en compte. Pendant la période de récupération inverse de la diode, l'inductance équivalente et la capacité équivalente deviennent un oscillateur RC, générant une oscillation à haute fréquence. Afin de supprimer cette oscillation à haute fréquence, un réseau d'amortissement de condensateur C ou RC doit être connecté en parallèle à travers la diode. La résistance est généralement de 10Ω-100Ω et la capacité est de 4,7pF-2.2nF.
La valeur du condensateur C ou RC connecté en parallèle à la diode ne peut être déterminée que par essais et erreurs. S'il n'est pas sélectionné correctement, il provoquera des oscillations plus importantes.
Si les exigences en matière de bruit haute fréquence sont strictes, une technologie de commutation douce peut être utilisée. Il existe de nombreux livres consacrés à la commutation douce.
5. La diode est suivie d'une inductance (filtre EMI)
Il s'agit également d'une méthode couramment utilisée pour supprimer le bruit à haute fréquence. En visant la fréquence de génération de bruit, la sélection de l'élément d'inductance approprié peut également supprimer efficacement le bruit. Il convient de noter que le courant nominal de l'inductance doit répondre aux exigences réelles. La méthode relativement simple ne sera pas expliquée en détail.
