Сэлгэн залгах эрчим хүчний долгион нь зайлшгүй юм. Бидний эцсийн зорилго бол гаралтын долгионыг зөвшөөрөгдөх хэмжээнд хүртэл бууруулах явдал юм. Энэ зорилгод хүрэх хамгийн үндсэн шийдэл бол долгион үүсэхээс зайлсхийх явдал юм. Юуны түрүүнд шалтгаан.
SWITCH-ийн унтраалгатай үед L ороомгийн гүйдэл нь гаралтын гүйдлийн хүчинтэй утгаар дээш доош хэлбэлздэг. Тиймээс гаралтын төгсгөлд Switch-тэй ижил давтамжтай долгион үүсэх болно. Ерөнхийдөө хавирганы долгион нь үүнийг хэлдэг бөгөөд энэ нь гаралтын конденсатор ба ESR-ийн хүчин чадалтай холбоотой юм. Энэ долгионы давтамж нь сэлгэн залгах тэжээлийн эх үүсвэртэй адил бөгөөд хэдэн арван, хэдэн зуун кГц хүртэл хэлбэлздэг.
Үүнээс гадна Switch нь ерөнхийдөө хоёр туйлт транзистор эсвэл MOSFET ашигладаг. Аль нь ч байсан асаалттай, үхсэн үед өсөх, буурах цаг ирнэ. Энэ үед хэлхээнд Шилжүүлэгчийн өсөлт буурах хугацаатай ижил буюу хэд хэдэн удаа, ерөнхийдөө хэдэн арван МГц давтамжтай дуу чимээ гарахгүй. Үүний нэгэн адил диод D урвуу сэргэлттэй байна. Эквивалент хэлхээ нь резонанс үүсгэх эсэргүүцлийн конденсатор ба индукторын цуврал бөгөөд дуу чимээний давтамж нь хэдэн арван МГц байна. Эдгээр хоёр дуу чимээг ихэвчлэн өндөр давтамжийн дуу чимээ гэж нэрлэдэг бөгөөд далайц нь ихэвчлэн долгионоос хамаагүй том байдаг.
Хэрэв энэ нь AC / DC хувиргагч бол дээрх хоёр долгионоос (дуу чимээ) гадна хувьсах гүйдлийн дуу чимээ байдаг. Давтамж нь оролтын хувьсах гүйдлийн тэжээлийн давтамж, ойролцоогоор 50-60 Гц. Олон тооны сэлгэн залгах тэжээлийн эх үүсвэрийн тэжээлийн төхөөрөмж нь бүрхүүлийг радиатор болгон ашигладаг тул түүнтэй ижил багтаамжийг үүсгэдэг тул хамтран горимын дуу чимээ байдаг.
Шилжүүлэгч чадлын долгионы хэмжилт
Үндсэн шаардлага:
Осциллографын хувьсах гүйдэлтэй холбох
20 МГц зурвасын өргөний хязгаар
Сорьцын газардуулгын утсыг салга
1. хувьсах гүйдлийн холболт нь тогтмол гүйдлийн дээд хүчдэлийг арилгаж, долгионы зөв хэлбэрийг олж авах явдал юм.
2. 20MHz зурвасын хязгаарыг нээх нь өндөр давтамжийн дуу чимээний хөндлөнгийн оролцооноос сэргийлж, алдаа гарахаас сэргийлнэ. Өндөр давтамжийн найрлагын далайц их байдаг тул хэмжихдээ үүнийг арилгах хэрэгтэй.
3. Осциллографын мэдрэгчийн газардуулгын хавчаарыг салгаж, хөндлөнгийн оролцоог багасгахын тулд газрын хэмжилтийг ашиглана уу. Олон хэлтэст газрын цагираг байдаггүй. Гэхдээ шаардлага хангасан эсэхийг дүгнэхдээ энэ хүчин зүйлийг анхаарч үзээрэй.
Өөр нэг зүйл бол 50Ω терминал ашиглах явдал юм. Осциллографын мэдээллийн дагуу 50Ω модуль нь тогтмол гүйдлийн бүрэлдэхүүн хэсгийг салгаж, хувьсах гүйдлийн бүрэлдэхүүн хэсгийг нарийн хэмжих явдал юм. Гэсэн хэдий ч ийм тусгай датчик бүхий осциллограф цөөхөн байдаг. Ихэнх тохиолдолд 100кОм-оос 10МΩ хүртэлх датчикийг ашигладаг бөгөөд энэ нь түр зуур тодорхойгүй байна.
Дээрх нь сэлгэн залгах долгионыг хэмжихэд урьдчилан сэргийлэх үндсэн арга хэмжээ юм. Осциллографын мэдрэгч нь гаралтын цэгт шууд өртөөгүй бол эрчилсэн шугам эсвэл 50Ω коаксиаль кабелиар хэмжинэ.
Өндөр давтамжийн дуу чимээг хэмжихэд осциллографын бүрэн зурвас нь ерөнхийдөө хэдэн зуун мега-аас GHz-ийн түвшинтэй байдаг. Бусад нь дээр дурдсантай ижил байна. Магадгүй өөр өөр компаниуд өөр өөр туршилтын аргуудтай байдаг. Эцсийн дүн шинжилгээнд та шинжилгээний үр дүнг мэдэх ёстой.
Осциллографын тухай:
Зарим дижитал осциллограф нь интерференц болон хадгалалтын гүнээс шалтгаалан долгионыг зөв хэмжиж чаддаггүй. Энэ үед осциллографыг солих шаардлагатай. Заримдаа хуучин симуляцийн осциллографын зурвасын өргөн нь зөвхөн хэдэн арван мега байдаг ч гүйцэтгэл нь дижитал осциллографаас илүү сайн байдаг.
Шилжүүлэгч чадлын долгионыг дарангуйлах
Долгионыг солихын тулд онолын хувьд ч байдаг. Үүнийг дарах эсвэл багасгах гурван арга байдаг:
1. Индукц ба гаралтын конденсаторын шүүлтүүрийг нэмэгдүүлэх
Шилжүүлэгч тэжээлийн томьёоны дагуу индукцийн индукцийн гүйдлийн хэлбэлзлийн хэмжээ ба индукцийн утга нь урвуу пропорциональ болж, гаралтын долгион ба гаралтын конденсатор нь урвуу пропорциональ байна. Тиймээс цахилгаан болон гаралтын конденсаторыг нэмэгдүүлэх нь долгионыг багасгаж чадна.
Дээрх зураг нь цахилгаан тэжээлийн ороомгийн L-ийн гүйдлийн долгионы хэлбэр юм. Түүний долгионы гүйдэл △ i-ийг дараах томъёогоор тооцоолж болно.
L утгыг нэмэгдүүлэх эсвэл шилжих давтамжийг нэмэгдүүлэх нь индукцийн гүйдлийн хэлбэлзлийг бууруулж болохыг харж болно.
Үүний нэгэн адил гаралтын долгион ба гаралтын конденсаторын хоорондын хамаарал: VRIPPLE = IMAX/(CO × F). Гаралтын конденсаторын утгыг нэмэгдүүлэх нь долгионыг багасгах боломжтой болохыг харж болно.
Ердийн арга бол том хүчин чадлын зорилгод хүрэхийн тулд гаралтын багтаамжийн хувьд хөнгөн цагаан электролитийн конденсаторыг ашиглах явдал юм. Гэсэн хэдий ч электролитийн конденсатор нь өндөр давтамжийн дуу чимээг дарах нь тийм ч үр дүнтэй биш бөгөөд ESR нь харьцангуй том учраас хөнгөн цагаан электролитийн конденсаторын дутагдлыг нөхөхийн тулд хажууд нь керамик конденсаторыг холбоно.
Үүний зэрэгцээ цахилгаан тэжээл ажиллаж байх үед оролтын терминалын VIN хүчдэл өөрчлөгдөөгүй боловч шилжүүлэгчтэй хамт гүйдэл өөрчлөгддөг. Энэ үед оролтын тэжээлийн хангамж нь гүйдлийн худгийг өгдөггүй, ихэвчлэн одоогийн оролтын терминалын ойролцоо (бак төрлийг жишээ болгон авч үзвэл Switch-ийн ойролцоо байдаг) ба багтаамжийг холбож гүйдэл өгдөг.
Энэ эсрэг арга хэмжээг хэрэгжүүлсний дараа Бак шилжүүлэгчийн тэжээлийн хангамжийг доорх зурагт үзүүлэв.
Дээрх арга нь долгионыг багасгах замаар хязгаарлагддаг. Эзлэхүүний хязгаараас шалтгаалан индукц нь тийм ч том биш байх болно; гаралтын конденсатор нь тодорхой хэмжээгээр нэмэгдэж, долгионыг багасгахад тодорхой нөлөө үзүүлэхгүй; шилжих давтамж нэмэгдэх нь шилжүүлэгчийн алдагдлыг нэмэгдүүлнэ. Тиймээс шаардлага хатуу байхад энэ арга нь тийм ч сайн биш юм.
Цахилгаан хангамжийг солих зарчмуудын талаар та янз бүрийн төрлийн сэлгэн залгах тэжээлийн дизайны гарын авлагаас хандаж болно.
2. Хоёр түвшний шүүлтүүр нь эхний түвшний LC шүүлтүүрийг нэмэх явдал юм
LC шүүлтүүрийн дуу чимээний долгионыг дарангуйлах нөлөө нь харьцангуй илэрхий юм. Устгах долгионы давтамжийн дагуу шүүлтүүрийн хэлхээг бүрдүүлэхийн тулд тохирох индукторын конденсаторыг сонгоно. Ерөнхийдөө энэ нь долгионыг сайн багасгаж чаддаг. Энэ тохиолдолд та санал хүсэлтийн хүчдэлийн дээж авах цэгийг анхаарч үзэх хэрэгтэй. (Доор үзүүлсэн шиг)
Дээж авах цэгийг LC шүүлтүүрийн (PA) өмнө сонгосон бөгөөд гаралтын хүчдэл буурах болно. Аливаа индукц нь тогтмол гүйдлийн эсэргүүцэлтэй байдаг тул гүйдлийн гаралт байгаа үед ороомгийн хүчдэлийн уналт үүсч, тэжээлийн эх үүсвэрийн гаралтын хүчдэл буурна. Мөн энэ хүчдэлийн уналт нь гаралтын гүйдлээр өөрчлөгддөг.
Дээж авах цэгийг LC шүүлтүүрийн (PB) дараа сонгосон бөгөөд ингэснээр гаралтын хүчдэл нь бидний хүссэн хүчдэл болно. Гэсэн хэдий ч эрчим хүчний системд индукц ба конденсаторыг оруулдаг бөгөөд энэ нь системийн тогтворгүй байдлыг үүсгэж болзошгүй юм.
3. Шилжүүлэгч тэжээлийн эх үүсвэрийн гаралтын дараа LDO шүүлтүүрийг холбоно
Энэ нь долгион, дуу чимээг багасгах хамгийн үр дүнтэй арга юм. Гаралтын хүчдэл нь тогтмол бөгөөд анхны санал хүсэлтийн системийг өөрчлөх шаардлагагүй, гэхдээ энэ нь хамгийн үр ашигтай, хамгийн их эрчим хүчний хэрэглээ юм.
Аливаа LDO нь үзүүлэлттэй байдаг: дуу чимээ дарах харьцаа. Энэ нь давтамж-DB муруй бөгөөд доорх зурагт үзүүлсэн шиг LT3024 LT3024-ийн муруй юм.
LDO-ийн дараа шилжих долгион нь ерөнхийдөө 10мВ-аас бага байна. Дараах зураг нь LDO-ийн өмнөх ба дараах долгионы харьцуулалтыг харуулав.
Дээрх зургийн муруй ба зүүн талын долгионы хэлбэртэй харьцуулахад LDO-ийн дарангуйлах нөлөө нь хэдэн зуун кГц долгионы шилжилтэд маш сайн байгааг харж болно. Гэхдээ өндөр давтамжийн хүрээнд LDO-ийн нөлөө тийм ч тохиромжтой биш юм.
Долгионыг багасгах. Шилжүүлэгч тэжээлийн хангамжийн ПХБ-ийн утас нь бас чухал юм. Өндөр давтамжийн дуу чимээний хувьд өндөр давтамжийн давтамж их байдаг тул үе шатны дараах шүүлтүүр нь тодорхой нөлөө үзүүлдэг боловч үр нөлөө нь тодорхойгүй байдаг. Үүнтэй холбоотой тусгай судалгаа байдаг. Энгийн арга бол диод ба багтаамж С эсвэл RC дээр байх эсвэл индукцийг цувралаар холбох явдал юм.
Дээрх зураг нь бодит диодын эквивалент хэлхээ юм. Диод өндөр хурдтай үед шимэгчийн параметрүүдийг анхаарч үзэх хэрэгтэй. Диодыг урвуу сэргээх явцад эквивалент индукц ба эквивалент багтаамж нь RC осциллятор болж, өндөр давтамжийн хэлбэлзлийг үүсгэсэн. Энэхүү өндөр давтамжийн хэлбэлзлийг дарахын тулд диодын хоёр төгсгөлд багтаамжийн С эсвэл RC буфер сүлжээг холбох шаардлагатай. Эсэргүүцэл нь ерөнхийдөө 10Ω-100 ω, багтаамж нь 4.7PF-2.2NF байна.
С эсвэл RC диод дээрх багтаамж C эсвэл RC-ийг давтан туршилтаар тодорхойлж болно. Хэрэв энэ нь зөв сонгогдоогүй бол илүү хүчтэй хэлбэлзэл үүсгэдэг.
Шуудангийн цаг: 2023-07-08
