电源转换器中的纹波和噪声
当AC转换为DC时,我们期望得到一个不随时间变化也不波动的线性平滑直流电压。它也不包含任何高压尖峰。它保持不变和稳定。这是理想的行为,但在实践中,电压中总是存在一些纹波和噪声。我们无法完全消除它,因为不同的组件及其在不同输入和频率下的行为、工作和寄生效应。 但是我们可以将纹波和噪声降低到这样的程度,即它不会影响我们的操作,也不会影响我们使用电源转换器的机器或仪器的寿命。 降低纹波和噪声对于电源转换器设计人员来说始终是一项耗时的任务,并且还需要成本更高的高质量组件,最终推动电源转换器价格上涨。 正因为如此,我们在市场上看到了不同种类的电源转换器(电源)和组件,它们适用于不同的情况和应用。了解电源转换器纹波和噪声对于为特定应用选择正确的组件或电源转换器非常重要。 否则,选择错误的电源转换器有时会在输出中出现一些小错误,但有时会损坏机器或仪器,从而导致成本更高。例如,在敏感传感器应用中使用高度稳定的电源转换器可以产生准确的结果,而使用不合适的电源转换器可能会损坏数据驱动器或硬盘。因此,在设计电源转换器时,必须了解电源转换器输出中的纹波和噪声及其对应用的影响。 波纹 通过将交流转换为直流,由于交流电压抑制不完全,输出直流电压存在一定的周期性变化残留。这被称为“涟漪”。它是直流电压中不需要的分量,会浪费电能或导致直流设备故障。它还会产生热量,导致更多噪声和失真,并可能导致数字电路运行不正常或产生不良结果。 噪音 噪声只是电压中不需要的干扰。它们是随机的、非周期性的、不受欢迎的尖峰。功率转换器产生的噪声量根据功率转换器的应用和工作环境而有很大差异。有不同类型的噪音,例如 热噪声散粒噪声分区噪声闪烁噪声突发噪声运输时间噪音耦合噪声有时,设计一个好的电源转换器并不能完全解决噪声问题。我们必须考虑它的极端用例,例如它可以在哪里使用,它运行什么类型的负载,周围环境,运行时间段等,以确保它产生更少的噪音。 当处理或使用超出规定限值的电源转换器时,还会导致内部组件应力并在输出端产生噪声,例如在操作感性负载或容性负载时需要突然的高功率或低功率,从而产生散粒噪声。有时周围环境和机器也会造成电源噪音。例如,如果我们在通信、射频设备或微波附近操作电源转换器,如果设计或屏蔽不当,则会在电线以及内部组件和 PCB 轨道中产生噪声。为避免这种情况,设计人员有责任正确设计 PCB 电源路径和外壳,以避免外部干扰或电源转换器自身的开关噪声。 此外,最佳做法是提及电源转换器的所有参数及其工作限制,这有助于用户通过考虑其所有参数为他们的应用选择合适的电源转换器。 |