Jak snížit zvlnění spínaného zdroje?
Jako vysoce účinný a vysoce výkonný napájecí zdroj se spínaný napájecí zdroj široce používá v různých elektronických produktech. V důsledku spínaného zdroje v procesu napájení však dojde k určitému zvlnění, ačkoli toto zvlnění nebude mít přímý dopad na elektronická zařízení, ale u některých citlivých elektronických zařízení nelze zvlnění zcela ignorovat. Proto se snížení zvlnění spínaného zdroje stalo problémem, kterému je třeba věnovat pozornost.
Jak tedy může spínaný zdroj snížit zvlnění? Tento článek podrobně představí tři metody: filtrování, modulační technologii a řídicí technologii.
1. Filtrační technologie
Technologie filtrování je jednou z nejčastěji používaných metod pro snížení zvlnění spínaného zdroje. Připojením filtračního kondenzátoru a filtrační tlumivky do série na výstupním konci spínaného zdroje lze efektivně filtrovat vysokofrekvenční zvlnění na výstupním konci spínaného zdroje. Při technologii filtrování je třeba věnovat pozornost následujícím aspektům:
(1) Vyberte vhodné filtrační kondenzátory a tlumivky.
Výběr vhodných filtračních kondenzátorů a induktorů je jádrem filtrační technologie. Obecně řečeno, filtrační kondenzátor by měl mít dostatečnou kapacitu, aby jej bylo možné efektivně nabíjet a vybíjet, a tím plně omezit zvlnění. Tlumivka filtru by měla mít dostatečnou indukčnost, aby mohla při změně výstupního proudu generovat zpětnou elektromotorickou sílu a tím eliminovat zvlnění.
(2) Optimalizujte filtrační okruh
Ve filtračním obvodu ovlivní filtrační účinek uspořádání a zapojení filtračního kondenzátoru a filtrační tlumivky. Proto musíme optimalizovat filtrační obvod, abychom co nejvíce eliminovali zvlnění.
(3) Vyhodnoťte efekt filtrování
Nakonec musíme vyhodnotit filtrační efekt, abychom zajistili, že výstupní zvlnění spínaného zdroje je efektivně řízeno.
2. Modulační technologie
Modulační technologie je další běžně používanou metodou ke snížení zvlnění spínaného napájení. Obvykle používáme modulátor PWM ke generování řiditelného zvlnění na výstupu. Frekvence tohoto zvlnění by měla být vyšší než mezní frekvence zvlnění filtru, takže všechna vlnění, včetně těch generovaných modulátorem, mohou být filtrem eliminovány. Modulační technologie má věnovat pozornost následujícím aspektům:
(1) Vyberte vhodnou modulační frekvenci
Modulační frekvence by měla být dostatečně vysoká, aby filtr mohl účinně filtrovat zvlnění. Kromě toho by modulační frekvence neměla být příliš vysoká, jinak to povede k nadměrné spotřebě energie a rušení EMI.
(2) Optimalizace modulátoru PWM
Optimalizace modulátoru PWM může zlepšit přesnost a účinnost modulace, aby se dosáhlo lepšího účinku snížení zvlnění.
(3) Vyhodnocení modulačního účinku
Nakonec je nutné vyhodnotit modulační efekt, aby bylo zajištěno, že filtrování zvlnění spínaného zdroje je efektivně řízeno.
3. Technologie řízení
Technologie řízení je relativně nová metoda pro snížení zvlnění změnou pracovního režimu spínaného zdroje. Tato technologie vyžaduje použití některých pokročilých řídicích algoritmů ke snížení výstupního zvlnění změnou spínací frekvence, spínacího poměru a dalších parametrů spínaného zdroje. Řídicí technologie má věnovat pozornost následujícím aspektům:
(1) Řízení spínací frekvence
Řízení spínací frekvence může měnit pracovní frekvenci spínaného zdroje, a tak upravovat výstupní proud a napětí spínaného zdroje za různých pracovních podmínek. Tato technologie obvykle vyžaduje použití některých pokročilých řídicích algoritmů a vysoce přesných digitálních ovladačů.
(2) Řízení spínacího poměru
Řízení spínacího poměru může změnit spínací poměr spínaného napájecího zdroje, a tak upravit proud a napětí na výstupním konci. Tato technologie vyžaduje použití některých složitých řídicích algoritmů, jako je PID regulátor atd., a vyžaduje k tomu vysoce přesný digitální regulátor.
(3) Vyhodnoťte účinek kontroly
Nakonec je nutné vyhodnotit regulační účinek, aby bylo zajištěno, že filtrování zvlnění spínaného zdroje je efektivně řízeno.
