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防止高頻電源紋波及高頻直流電源的原理
如何按捺開(kāi)關(guān)電源紋波的產(chǎn)生,高頻開(kāi)關(guān)電源紋波的產(chǎn)生我們終極的目的是要把輸出紋波降低到可以忍受的程度,達(dá)到這個(gè)目的最根本的解決方法就是:。
高頻開(kāi)關(guān)電源紋波的產(chǎn)生。
我們終極的目的是要把輸出紋波降低到可以忍受的程度,達(dá)到這個(gè)目的最根本的解決方法就是要盡量避免紋波的產(chǎn)生,首先要清晰高頻開(kāi)關(guān)電源紋波的種類和產(chǎn)生原因。
跟著SWITCH的開(kāi)關(guān),電感L中的電流也是在輸出電流的有效值上下波動(dòng)的,所以在輸出端也會(huì)泛起一個(gè)與SWITCH同頻率的紋波,一般所說(shuō)的紋波就是指這個(gè),它與輸出電容的容量和ESR有關(guān)系,這個(gè)紋波的頻率與開(kāi)關(guān)電源相同,為幾十到幾百KHz。
另外,SWITCH一般選用雙極性晶體管或者M(jìn)OSFET,無(wú)論是哪種,在其導(dǎo)通和截止的時(shí)候,都會(huì)有一個(gè)上升時(shí)間和下降時(shí)間,這時(shí)候在電路中就會(huì)泛起一個(gè)與SWITCH上升下降時(shí)間的頻率相同或者奇數(shù)倍頻的噪聲,一般為幾十MHz,同樣二極管D在反向恢復(fù)瞬間,其等效電路為電阻電容和電感的串聯(lián),會(huì)引起諧振,產(chǎn)生的噪聲頻率也為幾十MHz,這兩種噪聲一般叫做高頻噪聲,直流電源幅值通常要比紋波大得多。
假如是AC/DC變換器,除了上述兩種紋波(噪聲)以外,還有AC噪聲,頻率是輸入AC電源的頻率,為50~60Hz左右,還有一種共模噪聲,是因?yàn)榱级喔哳l開(kāi)關(guān)電源的功率器件使用外殼作為散熱器,產(chǎn)生的等效電容導(dǎo)致的,由于本人是做汽車電子研發(fā)的,對(duì)于后兩種噪聲接觸較少,所以暫不考慮。
高頻直流電源有正,負(fù)兩個(gè)電極,正極的電位高,負(fù)極的電位低,當(dāng)兩個(gè)電極與電路連通后,能夠使電路兩端之間維持恒定的電位差,從而在外電路中形成由正極到負(fù)極的電流。
單靠水位高低之差不能維持穩(wěn)恒的水流,而借助于水泵持續(xù)地把水由低處送往高處就能維持一定的水位差而形成穩(wěn)恒的水流,與此類似,單靠電荷所產(chǎn)生的靜電場(chǎng)不能維持穩(wěn)恒的電流,而借助于高頻直流電源,就可以利用非靜電作用(簡(jiǎn)稱為“非靜電力”)使正電荷由電位較低的負(fù)極處經(jīng)電源內(nèi)部返回到電位較高的正極處,以維持兩個(gè)電極之間的電位差,從而形成穩(wěn)恒的電流,因此,高頻直流電源是一種能量轉(zhuǎn)換裝置,它把其他形式的能量轉(zhuǎn)換為電能供給電路,以維持電流的穩(wěn)恒流動(dòng)。
高頻直流直流電源廠家電源中的非靜電力是由負(fù)極指向正極的,當(dāng)高頻直流電源與外電路接通后,在電源外部(外電路),由于電場(chǎng)力的推動(dòng),形成由正極到負(fù)極的電流,而在電源內(nèi)部(內(nèi)電路),非靜電力的作用則使電流由負(fù)極流到正極,從而使電荷的流動(dòng)形成閉合的循環(huán)。
輸入電源電壓不變而負(fù)載電阻RL變化時(shí)的穩(wěn)壓過(guò)程,當(dāng)負(fù)載電阻RL變化時(shí),將引起輸出電流相應(yīng)的變化,由于穩(wěn)壓電源有一定的內(nèi)阻,當(dāng)直流電源輸出電流變化時(shí),輸出電壓亦隨之變化.輸出電壓的變化通過(guò)負(fù)反饋的作用使I隨之變化,I經(jīng)BG放大后提供負(fù)載所需要的電流變化量,由于BG和BG2的放大作用,僅僅需要輸出電壓很小的變化量便能滿足負(fù)載電流很大的變化量,換句話說(shuō),負(fù)載電流在大范圍變動(dòng)時(shí)引起輸出電壓的變化是很小的。
應(yīng)當(dāng)指出,這種線性調(diào)整型穩(wěn)壓電源只能做到輸出電壓近似不變,這是因?yàn)?,?fù)反饋的調(diào)整作用是靠輸出電壓與基準(zhǔn)電壓的靜態(tài)誤差來(lái)維持的,如果輸出電壓絕對(duì)不變,那末調(diào)整作用就無(wú)法維持,輸出電壓也就不可能進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié),所以從本質(zhì)上說(shuō),穩(wěn)壓電路是一種帶有基準(zhǔn)值的反饋控制電路,屬于有差調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
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