Како решити шум прекидача напајања
Искључење, мала величина, ниска цена и висока ефикасност чине га великом вредношћу.
Међутим, његов највећи недостатак је висока излазна бука због великих прелазних процеса. Управо овај недостатак спречава њихову употребу у аналогним колима високих перформанси које углавном напајају линеарни регулатори.
Међутим, доказано је да у многим применама правилно филтриран прекидачки претварач може да замени линеарни регулатор да генерише напајање са ниским нивоом буке.
Због тога је неопходно дизајнирати оптимизован и пригушени вишестепени филтер да би се елиминисао излазни шум прекидачког претварача снаге.
Пример кола у овом чланку ће користити појачивач, али резултати се могу директно применити на било који ДЦ-ДЦ претварач. На слици 1 приказани су основни таласни облици појачаног претварача у режиму константне струје (ЦЦМ).
Слика 1. Основни таласни облици напона и струје појачаног претварача
Излазни филтер је важан за топологију појачања, или било коју другу топологију са режимом дисконтинуиране струје, због брзог времена пораста и пада струје у прекидачу Б. Ово резултира паразитском индуктивношћу у прекидачима побуде, распореду и излазним кондензаторима. Резултат је да у стварној употреби, излазни таласни облик више личи на слику 2 него на слику 1, чак и са добрим распоредом и керамичким излазним кондензаторима.
2. Типични измерени таласни облици појачаног претварача у ДЦМ
Преклапање таласа (преклопна фреквенција) услед промена у напуњености кондензатора је веома мало у поређењу са непригушеним звоном излазног прекидача, који се у даљем тексту назива излазни шум. Типично, овај излазни шум се креће од 10 МХз до преко 100 МХз, далеко изнад саморезонантне фреквенције већине керамичких излазних кондензатора. Стога, додавање додатног капацитета не чини много за смањење буке.
Такође постоји много типова филтера погодних за филтрирање овог излаза. Објаснићемо сваки филтер и дати дизајн корак по корак.
Формуле у овом раду нису ригорозне, а направљене су неке разумне претпоставке да би се ове формуле до одређене мере поједноставиле. Неке итерације су и даље потребне, пошто свака компонента утиче на вредности осталих компоненти.
Алат за дизајн АДИсимПовер избегава овај проблем коришћењем формуле линеаризације за вредности компоненти (као што су цена или величина) за оптимизацију пре стварног одабира компоненти, а затим оптимизује излаз након избора стварних компоненти из базе података хиљада уређаја. Али овај ниво сложености је непотребан када почињете са дизајном. Користећи приложене прорачуне, користећи СИМПЛИС симулатор—као што је бесплатни АДИсимПЕ™— или проводећи неко време на лабораторијској клупи, можете доћи до задовољавајућег дизајна уз минималан напор.
