Aké sú dôvody zvlnenia a hluku regulovaného napájacieho zdroja?
Výstup spínaného zdroja nie je čisté jednosmerné napätie, ale sú v ňom nejaké striedavé zložky, čo je spôsobené vlnením a šumom. Zvlnenie je kolísanie výstupného jednosmerného napätia, ktoré súvisí so spínacou činnosťou spínaného zdroja. Počas každého procesu zapínania a vypínania sa elektrická energia „čerpá“ zo vstupného konca na výstupný koniec, pričom sa vytvára proces nabíjania a vybíjania, čo má za následok kolísanie výstupného napätia a frekvencia kolísania je rovnaká ako spínacia frekvencia. Napätie zvlnenia je vrcholová hodnota medzi vrcholom a dnom zvlnenia a jeho veľkosť súvisí s kapacitou a kvalitou vstupného kondenzátora a výstupného kondenzátora spínaného zdroja.
Hluk má dva dôvody, jeden je generovaný samotným spínaným zdrojom; druhým je rušenie (EMI) vonkajšieho elektromagnetického poľa, ktoré môže vstúpiť do spínaného zdroja prostredníctvom žiarenia alebo vstupovať do spínaného zdroja cez elektrické vedenie.
Hluk generovaný samotným spínaným zdrojom je vysokofrekvenčný sled impulzov, ktorý je spôsobený ostrými impulzmi, ktoré vznikajú v momente zapínania a vypínania spínača a nazýva sa aj spínací šum. Frekvencia šumu je oveľa vyššia ako spínacia frekvencia a napätie šumu je jeho špičková hodnota. Amplitúda šumového napätia do značnej miery súvisí s topológiou spínaného zdroja, parazitným stavom v obvode a návrhom DPS.
Zvlnenie a priebeh šumu je možné vidieť pomocou osciloskopu, ako je znázornené na obrázku 1. Frekvencia zvlnenia je rovnaká ako frekvencia spínacej elektrónky a frekvencia šumu je dvojnásobná oproti frekvencii spínacej elektrónky. Súčet vrcholovej hodnoty napätia zvlnenia a vrcholovej hodnoty napätia šumu je napätie zvlnenia a šumu a jeho jednotkou je mVp-p.
Metódy merania zvlnenia a hluku
Zvlnenie a šumové napätie sú jedným z hlavných výkonových parametrov spínaných zdrojov, takže ako ich presne merať je veľmi dôležitá otázka. V súčasnosti je metódou merania zvlnenia a šumového napätia širokopásmový osciloskop, ktorý dokáže presne zmerať hodnoty zvlnenia a šumového napätia.
Vzhľadom na širokú škálu spínaných zdrojov (s rôznou topológiou, pracovnými frekvenciami, výstupným výkonom, rôznymi technickými požiadavkami atď.) používa každý výrobca metódu merania osciloskopom. Všetky merania majú svoje vlastné normy, konkrétne podnikové normy.
Bloková schéma zariadenia na meranie zvlnenia a šumu osciloskopom je na obrázku 2. Pozostáva z testovaného spínaného zdroja, záťaže, osciloskopu a zapojenia merania. V niektorých meracích prístrojoch sa zvárajú aj komponenty ako indukčnosť alebo kapacita a odpor.
