전력 리플 발생을 방지하는 방법
SWITCH 스위치를 사용하면 인덕터 L의 전류도 출력 전류의 실효값에서 위아래로 변동합니다. 따라서 SWITCH와 동일한 주파수의 리플도 출력단에 나타나게 되는데, 이를 일반적으로 리플이라고 합니다. 이는 출력 커패시터의 용량 및 ESR과 관련이 있습니다.
스위칭 전원 리플의 발생을 억제하는 방법은 무엇입니까? 우리의 목표는 출력 리플을 허용 가능한 수준으로 줄이는 것이며, 이 목표를 달성하기 위한 가장 근본적인 솔루션은 다음과 같습니다.
스위칭 전원 공급 장치의 리플 생성
우리의 목표는 출력 리플을 허용 가능한 수준으로 줄이는 것이며, 이를 달성하기 위한 가장 근본적인 해결책은 리플 발생을 최대한 피하는 것입니다. 첫째, 스위칭 전원 리플의 종류와 원인을 명확히 할 필요가 있다.
SWITCH 스위치를 사용하면 인덕터 L의 전류도 출력 전류의 실효값에서 위아래로 변동합니다. 따라서 SWITCH와 동일한 주파수의 리플도 출력단에 나타나게 되는데, 이를 일반적으로 리플이라고 합니다. 이는 출력 커패시터의 용량 및 ESR과 관련이 있습니다. 이 리플의 주파수는 스위칭 전원 공급 장치의 주파수와 동일하며 범위는 수십에서 수백 KHz입니다.
또한 SWITCH는 일반적으로 바이폴라 트랜지스터나 MOSFET을 사용하는데, 어떤 유형이든 전도 및 차단 중에 상승 시간과 하강 시간이 있습니다. 이 시점에서 회로에는 SWITCH의 상승 및 하강 시간과 동일한 주파수 또는 홀수 배수, 일반적으로 수십 MHz에 해당하는 노이즈가 발생하게 됩니다. 마찬가지로 역회복 순간 다이오드 D의 등가회로는 저항, 커패시터, 인덕터가 직렬로 연결되어 공진을 일으키고 수십 MHz의 잡음 주파수를 생성할 수 있다. 이 두 가지 유형의 노이즈를 일반적으로 고주파 노이즈라고 하며 진폭은 일반적으로 리플보다 훨씬 큽니다.
AC/DC 컨버터라면 위에서 언급한 두 가지 유형의 리플(노이즈) 외에 AC 노이즈도 있습니다. 주파수는 입력 AC 전원 공급 장치의 주파수로 약 50-60Hz입니다. 스위칭 전원 공급 장치의 많은 전원 장치에서 인클로저를 방열판으로 사용하여 생성된 등가 정전 용량으로 인해 발생하는 공통 모드 잡음도 있습니다. 나는 자동차 전자 장치의 연구 개발에 참여하고 있기 때문에 노출이 제한되어 있기 때문에 후자의 두 가지 유형의 소음을 고려하지 않습니다.
스위칭 전원 리플 측정
기본 요구 사항: 오실로스코프 AC 커플링 사용, 20MHz 대역폭 제한, 프로브의 접지선 분리
1. AC 커플링은 중첩된 DC 전압을 제거하고 올바른 파형을 얻는 것입니다.
2. 20MHz 대역폭 제한을 개방하는 것은 고주파 잡음으로 인한 간섭을 방지하고 측정 오류를 방지하는 것입니다. 고주파 성분은 진폭이 크기 때문에 측정 중에 제거해야 합니다.
3. 오실로스코프 프로브의 접지 클램프를 분리하고 측정용 접지 링을 사용하여 간섭을 줄입니다. 많은 부품에는 접지 링이 없으며, 오류가 허용되면 프로브의 접지 클램프를 사용하여 직접 측정할 수 있습니다. 그러나 적격 여부를 결정할 때 이 요소를 고려해야 합니다.
또 다른 포인트는 50Ω 단자를 사용하는 것입니다. Yokogawa 오실로스코프 데이터에서 언급했듯이 50Ω 모듈은 DC 성분을 제거한 후 AC 성분을 측정합니다. 그러나 이러한 특수 프로브를 장착한 오실로스코프는 거의 없으며 대부분의 경우 표준 100KΩ~10MΩ 프로브를 사용하여 측정하므로 일시적으로 선명도에 영향을 미칩니다.
위 내용은 스위치 리플 측정 시 기본적인 주의 사항입니다. 오실로스코프 프로브가 출력 포인트에 직접 접촉하지 않는 경우 연선 또는 50Ω 동축 케이블을 사용하여 측정해야 합니다.
고주파 노이즈를 측정할 때는 일반적으로 수백 메가비트에서 GHz 범위에 있는 오실로스코프의 전체 통과 대역을 사용하십시오. 그 외 사항은 위와 동일합니다. 회사마다 테스트 방법이 다를 수 있습니다. 궁극적으로 테스트 결과를 명확하게 이해하는 것이 중요합니다. 마지막으로 고객의 인지도를 높여야 합니다.
