The switching power ripple is ke ke ho qojoa. Morero oa rona oa mantlha ke ho fokotsa sekhahla sa tlhahiso ho isa boemong bo mamellehang. Tharollo ea mantlha ea ho fihlela morero ona ke ho qoba ho hlaha ha maqhubu. Pele ho tsohle Le sesosa.
Ka switjha ea SWITCH, hona joale ho inductance L e boetse e fetoha holimo le tlase ho boleng bo nepahetseng ba tlhahiso ea hajoale. Ka hona, ho tla boela ho be le ripple e nang le maqhubu a tšoanang le a Switch qetellong ea tlhahiso. Ka kakaretso, maqhubu a riber a bua ka sena, se amanang le bokhoni ba capacitor ea tlhahiso le ESR. Khafetsa ea ripple ena e tšoana le phepelo ea motlakase e fetohang, e nang le mefuta e mengata ea mashome ho ea ho makholo a kHz.
Ho feta moo, Switch hangata e sebelisa li-bipolar transistors kapa MOSFET. Ho sa tsotellehe hore na ke efe, ho tla ba le nako ea ho phahama le ho fokotseha ha e buloa 'me e shoele. Ka nako ena, ho ke ke ha e-ba le lerata potolohong e tšoanang le nako ea ho eketseha ha nako ea ho fokotseha e ntseng e phahama, kapa makhetlo a 'maloa,' me hangata ke mashome a MHz. Ka mokhoa o ts'oanang, diode D e khutlela morao. Potoloho e lekanang ke letoto la li-capacitor tsa ho hanyetsa le li-inductors, tse tla baka resonance, 'me maqhubu a lerata ke mashome a MHz. Lerata lena le mabeli hangata le bitsoa lerata le phahameng, 'me amplitude hangata e kholo ho feta ripple.
Haeba ke sesebelisoa sa AC / DC, ho kenyelletsa le maqhubu a mabeli a kaholimo (lerata), ho boetse ho na le lerata la AC. Khafetsa ke khafetsa ea phepelo ea motlakase ea AC, e ka bang 50-60Hz. Ho boetse ho na le lerata la co-mode, hobane sesebelisoa sa matla sa phepelo ea motlakase e mengata e sebelisa khetla e le radiator, e hlahisang matla a lekanang.
Tekanyo ea ho switjha maqhubu a matla
Litlhoko tsa mantlha:
Ho kopana le oscilloscope AC
20MHz moeli oa bandwidth
Hlakola terata ea fatše ea probe
1.AC coupling ke ho tlosa superposition DC voltage le ho fumana waveform e nepahetseng.
2. Ho bula moeli oa bandwidth oa 20MHz ke ho thibela ho kena-kenana le lerata le phahameng-frequency le ho thibela phoso. Hobane amplitude ea high-frequency composition e kholo, e lokela ho tlosoa ha e lekanngoa.
3. Hlakola sekotwana sa fatše sa probe ea oscilloscope, 'me u sebelise tekanyo ea ho metha fatše ho fokotsa tšitiso. Mafapha a mangata ha a na li-ground rings. Empa nahana ka ntlha ena ha u ahlola hore na ea tšoaneleha kapa che.
Ntlha e 'ngoe ke ho sebelisa terminal ea 50Ω. Ho latela tlhaiso-leseling ea oscilloscope, mojule oa 50Ω ke ho tlosa karolo ea DC le ho lekanya karolo ea AC ka nepo. Leha ho le joalo, ho na le li-oscilloscope tse 'maloa tse nang le lisebelisoa tse joalo tse khethehileng. Maemong a mangata, ho sebelisoa li-probes ho tloha ho 100kΩ ho isa ho 10MΩ, e leng ntho e sa hlakang ka nakoana.
Lintlha tse ka holimo ke litemoso tsa mantlha ha u lekanya ripple ea switching. Haeba probe ea oscilloscope e sa pepeseha ka ho toba sebakeng sa tlhahiso, e lokela ho lekanyetsoa ka mela e sothehileng kapa lithapo tsa coaxial tse 50Ω.
Ha u lekanya lerata le phahameng, sehlopha se felletseng sa oscilloscope hangata ke makholo a mega ho isa ho GHz. Tse ling li tšoana le tse ka holimo. Mohlomong lik'hamphani tse fapaneng li na le mekhoa e fapaneng ea liteko. Qetellong, o tlameha ho tseba liphetho tsa liteko tsa hau.
Mabapi le oscilloscope:
Oscilloscope e 'ngoe ea digital ha e khone ho lekanya maqhubu ka nepo ka lebaka la tšitiso le botebo ba polokelo. Ka nako ena, oscilloscope e lokela ho nkeloa sebaka. Ka linako tse ling leha bandwidth ea khale ea papiso ea oscilloscope e le mashome a mega feela, ts'ebetso e betere ho feta oscilloscope ea dijithale.
Thibelo ea ho switjha maqhubu a matla
Bakeng sa ho fetola li-ripples, ka khopolo le ka 'nete li teng. Ho na le mekhoa e meraro ea ho fokotsa kapa ho e fokotsa:
1. Eketsa sefa sa inductance le sephetho sa capacitor
Ho ea ka mokhoa oa phepelo ea motlakase, boholo ba hona joale ba ho feto-fetoha le boleng ba inductance ea inductance inductance bo fetoha ka tsela e fapaneng, 'me li-ripples le li-capacitor tse hlahisoang li fapane ka tsela e fapaneng. Ka hona, ho eketsa li-capacitor tsa motlakase le tsa tlhahiso ho ka fokotsa maqhubu.
Setšoantšo se ka holimo ke sebopeho sa hona joale sa maqhubu ho mochini oa motlakase oa switching L. Ripple current △ e ka baloa ho latela foromo e latelang:
Ho ka bonoa hore ho eketsa boleng ba L kapa ho eketsa sekhahla sa ho fetoha ho ka fokotsa ho fetoha ha hona joale ho inductance.
Ka mokhoa o ts'oanang, kamano pakeng tsa li-ripples tsa tlhahiso le li-capacitor tse hlahisoang: VRIPPLE = IMAX / (CO × F). Ho ka bonoa hore ho eketsa boleng ba capacitor ea tlhahiso ho ka fokotsa ripple.
Mokhoa o tloaelehileng ke ho sebelisa aluminium electrolytic capacitors bakeng sa capacitance ea tlhahiso ho fihlela sepheo sa matla a maholo. Leha ho le joalo, li-electrolytic capacitor ha li atlehe haholo ho hatella lerata le phahameng-frequency, 'me ESR e batla e le khōlō, kahoo e tla hokahanya capacitor ea ceramic haufi le eona ho etsa hore ho be le khaello ea aluminium electrolytic capacitor.
Ka nako e ts'oanang, ha motlakase o sebetsa, motlakase oa VIN oa terminal ea ho kenya ha o fetohe, empa hona joale o fetoha le switch. Ka nako ena, phepelo ea motlakase ea ho kenya ha e fane ka seliba sa hajoale, hangata se haufi le terminal ea hona joale ea ho kenya (ho nka mofuta oa buck joalo ka mohlala, e haufi le Phetoho), mme e hokahanya matla a ho fana ka hajoale.
Kamora ho sebelisa mokhoa ona, phepelo ea motlakase ea Buck e bonts'oa setšoantšong se ka tlase:
Mokhoa o ka holimo o lekanyelitsoe ho fokotsa li-ripples. Ka lebaka la moeli oa molumo, inductance e ke ke ea e-ba khōlō haholo; tlhahiso ea capacitor e eketseha ho isa tekanyong e itseng, 'me ha ho na phello e hlakileng ea ho fokotsa maqhubu; ho eketseha ha maqhubu a ho fetola ho tla eketsa tahlehelo ea phetoho. Kahoo ha litlhoko li le thata, mokhoa ona ha o ntle haholo.
Bakeng sa melao-motheo ea ho fetola phepelo ea motlakase, o ka bua ka mefuta e fapaneng ea ho fetola libuka tsa moralo oa matla.
2. Two-level filtering ke ho eketsa pele-level filters LC
Tšusumetso ea inhibitory ea LC filthara ho ripple ea lerata e batla e hlakile. Ho latela maqhubu a ripple a lokelang ho tlosoa, khetha e loketseng inductor capacitor ho theha potoloho ea filthara. Ha e le hantle, e khona ho fokotsa boima ba 'mele. Tabeng ena, o hloka ho nahana ka ntlha ea sampole ea voltage ea maikutlo. (Joalokaha ho bontšitsoe ka tlase)
Sebaka sa sampole se khethiloe pele ho LC filter (PA), 'me motlakase oa tlhahiso o tla fokotseha. Hobane inductance leha e le efe e na le khanyetso ea DC, ha ho na le tlhahiso ea hona joale, ho tla ba le ho theoha ha motlakase ho inductance, ho fella ka ho fokotseha ha matla a phallo ea matla a matla. 'Me ho theoha hona ha voltage ho fetoha le hona joale.
Sebaka sa sampole se khethiloe ka mor'a LC filter (PB), e le hore motlakase o hlahisoang ke motlakase oo re o batlang. Leha ho le joalo, inductance le capacitor li hlahisoa ka hare ho tsamaiso ea matla, e ka bakang ho se tsitse ha tsamaiso.
3. Ka mor'a tlhahiso ea matla a ho fetola matla, kopanya ho hloekisa LDO
Ena ke tsela e sebetsang ka ho fetisisa ea ho fokotsa maqhubu le lerata. Phallo ea motlakase e lula e sa fetohe 'me ha e hloke ho fetola mokhoa oa pele oa maikutlo, empa hape ke eona e theko e boima ka ho fetisisa le e sebelisoang ka ho fetisisa ea matla.
LDO efe kapa efe e na le sesupo: karo-karolelano ea khatello ea lerata. Ke frequency-DB curve, joalo ka ha ho bonts'itsoe setšoantšong se ka tlase ke mothinya oa LT3024 LT3024.
Kamora LDO, ripple e fetohang hangata e ka tlase ho 10mV. Palo e latelang ke papiso ea li-ripples pele le ka morao ho LDO:
Ha ho bapisoa le mokoloko oa setšoantšo se ka holimo le waveform ka ho le letšehali, ho ka bonoa hore phello ea inhibitory ea LDO e ntle haholo bakeng sa li-switching ripples tsa makholo a KHz. Empa ka har'a mefuta e mengata ea maqhubu, phello ea LDO ha e ntle hakaalo.
Fokotsa maqhubu. Khokahano ea PCB ea phepelo ea motlakase e bohlokoa le eona e bohlokoa. Bakeng sa lerata le phahameng la maqhubu, ka lebaka la sekhahla se seholo sa maqhubu a phahameng, le hoja ho sefa ha poso ho na le phello e itseng, phello ha e totobetse. Ho na le lithuto tse khethehileng tabeng ena. Mokhoa o bonolo ke ho ba ka diode le capacitance C kapa RC, kapa hokela inductance ka letoto.
Setšoantšo se ka holimo ke potoloho e lekanang ea diode ea sebele. Ha diode e le lebelo le phahameng, litekanyetso tsa parasitic li tlameha ho nahanoa. Nakong ea ho tsosolosoa ha diode, inductance e lekanang le matla a lekanang e ile ea fetoha RC oscillator, e hlahisang oscillation e phahameng ea maqhubu. E le ho hatella oscillation ena e phahameng-frequency, hoa hlokahala ho hokahanya marang-rang a capacitance C kapa RC buffer lipheletsong tse peli tsa diode. Ho hanyetsa ka kakaretso ke 10Ω-100 ω, 'me matla ke 4.7PF-2.2NF.
Capacitance C kapa RC ho diode C kapa RC e ka khethoa ka liteko tse pheta-phetoang. Haeba e sa khethoe hantle, e tla baka ho oscillation e matla haholoanyane.
Nako ea poso: Jul-08-2023
