Mesures visant à réduire la tension d'ondulation et de bruit dans les alimentations à découpage
Par rapport aux alimentations linéaires, les alimentations à découpage (y compris les convertisseurs AC/DC, les convertisseurs DC/DC, les modules AC/DC et les modules DC/DC) présentent l'avantage le plus important d'un rendement de conversion élevé, qui peut généralement atteindre 8{{7. }} pour cent à 85 pour cent et jusqu'à 90 pour cent à 97 pour cent ; Deuxièmement, l'alimentation à découpage utilise des transformateurs haute fréquence au lieu de transformateurs de fréquence industrielle encombrants, ce qui réduit non seulement le poids mais également le volume, ce qui se traduit par une gamme d'applications de plus en plus large. Cependant, l'inconvénient de l'alimentation à découpage est que son transistor de commutation fonctionne dans un état de commutation haute fréquence et que l'ondulation de sortie et la tension de bruit sont relativement importantes, généralement autour de 1 pour cent de la tension de sortie (le plus bas est d'environ 0,5 pour cent de la tension de sortie). tension de sortie). Le meilleur produit a également une tension d'ondulation et de bruit de plusieurs dizaines de mV ; Le tube de réglage de l'alimentation linéaire fonctionne dans un état linéaire, sans tension d'ondulation, et la tension de bruit de sortie est également faible, avec l'unité de μ V.
Cet article présente brièvement les causes et les méthodes de mesure de l'ondulation et du bruit générés par les alimentations à découpage, les appareils de mesure, les normes de mesure et les mesures visant à réduire l'ondulation et le bruit.
1, raisons de la génération d’ondulations et de bruit :
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.
2, mesures pour réduire la tension d'ondulation et de bruit :
En plus du bruit de commutation, l'entrée de l'alimentation à découpage dans le convertisseur AC/DC subit une rectification pleine onde et un filtrage par condensateur, et la forme d'onde du courant est une impulsion, comme le montre la figure 17 (la figure a montre le circuit de rectification et de filtrage pleine onde, et b montre les formes d'onde de tension et de courant). Il y a des harmoniques d’ordre supérieur dans la forme d’onde actuelle, ce qui augmentera le bruit émis. Une bonne alimentation à découpage (convertisseur AC/DC) a ajouté un circuit de correction du facteur de puissance (PFC) dans le circuit, rendant le courant de sortie proche de l'onde sinusoïdale, réduisant les harmoniques d'ordre élevé et augmentant le facteur de puissance à environ {{3} }.95, réduisant ainsi la pollution du réseau électrique.
