Les causes des ondulations et du bruit dans les alimentations à découpage
La sortie de l'alimentation à découpage n'est pas une tension continue pure, mais il y a certains composants ca à l'intérieur, qui sont causés par l'ondulation et le bruit. L'ondulation est la fluctuation de la tension continue de sortie, qui est liée à l'action de commutation de l'alimentation à découpage. Dans chaque processus d'ouverture et de fermeture, l'énergie électrique est « pompée » de l'extrémité d'entrée vers l'extrémité de sortie, formant un processus de charge et de décharge, entraînant des fluctuations de la tension de sortie, avec une fréquence similaire à la fréquence du commutateur. La tension d'ondulation est la valeur crête à crête entre les pics et les creux de l'ondulation, et sa taille est liée à la capacité et à la qualité des condensateurs d'entrée et de sortie de l'alimentation à découpage.
Il y a deux raisons à la génération de bruit : l'une est générée par l'alimentation à découpage elle-même ; Un autre type est l'interférence des champs électromagnétiques externes (EMI), qui peuvent pénétrer dans l'alimentation à découpage par rayonnement ou par l'intermédiaire de lignes électriques.
Le bruit généré par l'alimentation à découpage elle-même est un train d'impulsions haute fréquence provoqué par des impulsions brusques générées au moment de la conduction et de la coupure du commutateur, également appelé bruit de commutation. La fréquence du train d'impulsions de bruit est bien supérieure à la fréquence de commutation et la tension de bruit correspond à sa valeur crête à crête. L'amplitude de la tension de bruit est largement liée à la topologie de l'alimentation à découpage, à l'état parasite du circuit et à la conception du PCB.
La forme d'onde de l'ondulation et du bruit peut être observée à l'aide d'un oscilloscope, comme le montre la figure 1. La fréquence de l'ondulation est la même que la fréquence du tube interrupteur, tandis que la fréquence du bruit est le double de celle du tube interrupteur. La somme des valeurs crête à crête de la tension d'ondulation et de la tension de bruit correspond à la tension d'ondulation et de bruit, exprimée en mVp-p.
Méthodes de mesure de l'ondulation et du bruit
L'ondulation et la tension de bruit sont l'un des principaux paramètres de performance des alimentations à découpage, donc comment les mesurer avec précision est une question très importante. À l'heure actuelle, la méthode de mesure de la tension d'ondulation et de bruit utilise un oscilloscope à large bande, qui peut mesurer avec précision les valeurs de tension d'ondulation et de bruit.
En raison de la grande variété d'alimentations à découpage (avec des topologies, des fréquences de fonctionnement, des puissances de sortie et des exigences techniques différentes), différents fabricants utilisent des méthodes de mesure par oscilloscope et les appareils de mesure ne sont pas complètement les mêmes. Par conséquent, chaque usine dispose de sa propre norme pour mesurer les différentes alimentations à découpage, qui constitue la norme de l'entreprise.
Le schéma fonctionnel du dispositif de mesure de l'ondulation et du bruit à l'aide d'un oscilloscope est illustré à la figure 2. Il comprend l'alimentation du commutateur testé, la charge, l'oscilloscope et le câblage de mesure. Certains appareils de mesure comportent également des composants tels que des inductances, des condensateurs et des résistances soudés.
