Faktè a rid ak ekipman pou pouvwa
Fonksyon prensipal ekipman pou pouvwa a se bay enèji elektrik pou pwodwi elektwonik, men li pral inevitableman prezante rid, bri, elatriye pandan ekipman pou pouvwa a, ki pral diminye estabilite ak disponiblite nan sistèm elektwonik la e menm pwodwi a tout antye.
Ripple vòltaj ka afekte anpil sikwi ekipman pou pouvwa a, tankou sikwi konvèsyon A/D, sikwi anplifikatè operasyonèl, sikwi filtre redresman, elatriye. Aplikasyon komen yo gen danje sa yo:
Harmony inatandi yo pwodwi pou lakòz aksidan ki te koze pa survoltaj oswa surkouran; ogmante pèt adisyonèl epi redwi efikasite ak itilizasyon ekipman elektrik;
Fè ekipman an kouri anòmal, akselere aje, ak diminye lavi sèvis la; fè pwoteksyon relè, aparèy otomatik, sistèm òdinatè ak lòt ekipman kouri anòmal oswa pa fonksyone nòmalman;
Fè mezi ak enstriman mezi devye; entèfere ak sistèm kominikasyon, diminye bon jan kalite transmisyon siyal, e menm domaje ekipman kominikasyon.
Se poutèt sa, lè w ap desine pwodwi elektwonik, li nesesè pou mezire avèk presizyon rid la ak siprime rid la nan yon seri sèten.
1 Ekipman pou pouvwa rid ak faktè rid
Fè egzateman pale, ekipman pou pouvwa estabilize a gen ladan kat pati: transfòmatè pouvwa, sikwi redresman, sikwi filtre ak sikwi estabilizasyon vòltaj. Depi DC-DC kapab tou konsidere kòm yon ekipman pou pouvwa estabilize, kous la redresman, sikwi filtre ak sikwi vòltaj estabilize yo konsidere kòm twa pati ki nesesè nan ekipman pou pouvwa a estabilize [1].
Kous redresman an sèvi ak aparèy konduktif inidireksyon pou konvèti kouran altènatif nan kouran dirèk parsile. Aktyèl dirèk eksitan pa lis epi li gen yon gwo kantite kouran altènatif.
Kous filtre a sèvi ak eleman depo enèji a pou konvèti kouran dirèk pulsasyon an nan yon aktyèl relativman plat. Akòz pèfòmans nan diferan nan kous la filtre, byenke pi fò nan eleman yo altène aktyèl yo ka filtre deyò, yo pa ka konplètman filtre deyò.
Kous la estabilize vòltaj apre redresman ak filtraj itilize fonksyon ajisteman nan kous la estabilize vòltaj pwodiksyon an epi redwi eleman AC a yon minimòm. Eleman AC sa a ki pa ka konplètman filtre ak pwodiksyon vòltaj ki estab yo rele vòltaj rid.
Yo nan lòd yo karakterize pèfòmans nan filtre nan ekipman pou pouvwa DC reglemante, konsèp nan koyefisyan rid yo prezante [2-3]. Defini koyefisyan rid ψ kòm valè pousantaj valè efikas vòltaj rid Vr ak vòltaj pwodiksyon DC Vo, sètadi:
Ripple koyefisyan se yon endèks enpòtan pou evalye pwodiksyon ki estab ak pi bon kalite ekipman pou pouvwa DC. Dapre fòmil ki anwo a, li ka wè ke vòltaj rid la bezwen mezire pou jwenn koyefisyan rid la.
2 Mezi rid ekipman pou pouvwa
Mezi egzat nan rid ekipman pou pouvwa jeneralman mande pou de enstriman, sètadi chaj elektwonik (chaj elektwonik) ak osiloskop depo dijital (osiloskop depo dijital, DSO).
Chaj elektwonik la pratik pou ajiste aktyèl la, epi li jeneralman mete nan mòd rezistans konstan (CR); osiloskop depo dijital la ka dirèkteman pran tout fòm ond rid la, magazen ak anplifye li, epi li valè rid la. Ranplase lekti osiloskop la nan fòmil la pou jwenn faktè rid la.
Lè w mezire, ou dwe peye atansyon sou de pwen sa yo (de pwen sa yo espesyalman enpòtan pou presizyon nan rezilta mezi yo):
(1) Yo dwe dekonekte fil pwofondè nan osiloskop depo dijital la epi ranplase ak peny prentan tè a nan asanble sond la. Li ka anpeche kouple bouk tè a nan bri EMI epi fè rezilta mezi a kòrèk.
Fil tè a nan pwofonde a twò long ak zòn bouk la twò gwo, fòme yon antèn k ap resevwa, dezord segondè-frekans oswa bri EMI yo pral makonnen nan siyal la mezire.
(2) Osiloskop depo dijital la li menm bezwen ajiste anviwònman yo.
Osiloskop depo dijital la bezwen gen yon bon baz pou plis filtre soti dezord la te ajoute nan ekipman pou pouvwa a; sèvi ak kouple AC nan osiloskop depo dijital la pou bloke DC a, fè tès rid la pi entwisyon ak egzat;
Tès jeneral rid la mande pou frekans lan limite anba a 20MHz, kidonk osiloskop depo dijital la ta dwe louvri limit la 20MHz lajè pou izole bri frekans segondè.
3 Metòd pou siprime rid ekipman pou pouvwa
Pou siprime rid nan vòltaj pwodiksyon an nan ekipman pou pouvwa a reglemante, yo jeneralman adopte kat metòd sa yo: metòd filtraj RLC, metòd filtraj mòd komen, metòd filtraj bag mayetik ferit ak yon konbinezon de twa metòd yo.
Se sikwi a filtre pou siprime DC-DC rid ekipman pou pouvwa demontre atravè verifikasyon eksperimantal. Nan eksperyans verifikasyon an, yo chwazi yon ekipman pou pouvwa 100W DC-DC ak antre 48V ak pwodiksyon 5V, ak modèl la se SD -100C-5 nan Meanwell.
Osiloskop depo dijital la chwazi GDS-1072B nan GWINSTEK, Pleasant la se 70MHz, to echantiyon an se 1GSa/s, ak pwofondè depo chak chanèl se 10M.
Chaj elektwonik la se PEL{{0}} soti nan GWINSTEK, ranje vòltaj la se 1.5V ~ 150V, ranje aktyèl la se 0 ~ 35A, ak pouvwa a se 175W.
Dapre kalkil sa a, aktyèl la nan kous la se 20A. Figi 3 se dyagram blòk koneksyon tès rid pouvwa a.
Yo nan lòd yo fè efè a nan siprime rid ekipman pou pouvwa a pi entwisyon ak evidan, kous la filtre nan SD-100C{-5 kout-sirkwit an premye, epi rid la nan vòltaj pwodiksyon li yo mezire. Li ka jwenn ke rid ekipman pou pouvwa a se apeprè 85.6mVpp, ak valè efikas la se 48.2mVrms.
