Aflgjafa gára og gára stuðull
Meginhlutverk aflgjafa er að veita raforku fyrir rafeindavörur, en aflgjafinn mun óhjákvæmilega koma með gárur, hávaða osfrv., sem mun draga úr stöðugleika og áreiðanleika rafeindakerfisins og jafnvel allrar vörunnar.
Spennugára getur haft mikil áhrif á ýmsar rafrásir aflgjafans, svo sem A/D umbreytingarrásir, rekstrarmagnararásir, afriðlarsíurásir osfrv. Algeng forrit hafa eftirfarandi hættur í för með sér:
Mynda óæskilega harmoniku, sem veldur ofspennu eða ofstraumi til að valda slysum; auka viðbótartap og draga úr skilvirkni og nýtingu rafbúnaðar;
Láttu búnað virka óeðlilega, flýta fyrir öldrun og stytta líftíma; valdið því að liðavörn, sjálfvirk tæki, tölvukerfi og annar búnaður virki óeðlilega eða virki ekki eðlilega;
Það getur valdið frávikum í mæli- og mælitækjum; trufla samskiptakerfi, draga úr gæðum merkjasendinga og jafnvel skemma samskiptabúnað.
Þess vegna, þegar rafrænar vörur eru hannaðar, er nauðsynlegt að mæla gáruna nákvæmlega og bæla gáruna innan ákveðins sviðs.
1 Aflgjafa gára og gára stuðull
Strangt til tekið samanstendur aflgjafinn í fjórum hlutum: aflspennir, afriðunarrás, síurás og spennustöðugleikarás. Þar sem einnig er hægt að líta á DC-DC sem stjórnaða aflgjafa, er litið á afriðunarrásina, síurásina og spennustöðugleikarásina sem þrjá nauðsynlega hluta stjórnaða aflgjafans [1].
Afriðunarrásin notar einstefnu leiðandi tæki til að breyta riðstraumi í púlsandi jafnstraum. Púlsandi jafnstraumurinn er ekki sléttur og inniheldur mikið magn af riðstraumshlutum.
Síurásin notar orkugeymsluíhluti til að umbreyta púlsandi DC afli í tiltölulega flatt DC afl. Vegna mismunandi frammistöðu síunarrásarinnar, þó að hún geti síað út flesta AC íhluti, getur hún ekki síað hana alveg út.
Spennustöðugleikarásin eftir leiðréttingu og síun notar aðlögunaraðgerð hringrásarinnar til að koma á stöðugleika í úttaksspennunni og draga úr AC íhlutnum í lágmarki. Þessi AC hluti sem ekki er hægt að sía alveg ásamt stöðugri spennuútgangi er kallaður gáraspenna.
Til þess að einkenna frammistöðu DC-stýrðrar aflgjafasíunar er hugtakið gára-stuðull kynnt [2-3]. Gárunarstuðullinn ψ er skilgreindur sem prósentugildi virks gildis gáraspennunnar Vr og DC úttaksspennunnar Vo, það er:
Gárunarstuðullinn er mikilvægur vísir til að meta stöðugt og hreint framleiðsla DC aflgjafa. Samkvæmt ofangreindri formúlu má sjá að mæla þarf gárspennu til að finna gárastuðulinn.
2 Mæling á gára aflgjafa
Nákvæmar mælingar á gára aflgjafa krefjast yfirleitt tveggja tækja, nefnilega rafræns álags (Rafrænt álag) og stafræns geymslusveiflusjár (DSO).
Rafeindaálag auðveldar straumstillingu og er almennt stillt á stöðuga viðnámsstillingu (CR); stafrænar geymslusveiflusjár geta beint fanga allt gárabylgjuformið, geymt, magnað og lesið út gáragildið. Setjið sveiflusjánalesturinn í formúluna til að fá gára stuðulinn.
Þegar þú mælir verður þú að huga að eftirfarandi tveimur atriðum (þessir tveir punktar eru sérstaklega mikilvægir fyrir nákvæmni mæliniðurstaðna):
(1) Jarðvír rannsakanda á stafræna geymslusveiflusjánni verður að vera úr sambandi og nota verður jarðfjöðrapinnann í rannsakasamstæðunni í staðinn. Það getur komið í veg fyrir að jarðlykkjur tengist EMI hávaða, sem gerir mælingarniðurstöður ónákvæmar.
Jarðvír rannsakanda er of langur og lykkjusvæðið er of stórt, myndar móttökuloftnet og veldur því að hátíðni ringulreið eða EMI hávaði tengist mældu merkinu.
(2) Stafræna geymslusveiflusjáin þarf sjálf að stilla stillingar sínar.
Stafræna geymslusveiflusjáin þarf að vera vel jarðtengd til að sía enn frekar út hávaðann sem bætt er við frá aflgjafaendanum; notaðu AC tengingu stafræna geymslusveiflusjárinnar til að loka á DC, sem gerir gáruprófið leiðandi og nákvæmara;
Almenn gárapróf krefjast þess að tíðnin sé takmörkuð undir 20MHz, þannig að stafræna geymslusveiflusjáin ætti að opna 20MHz bandbreiddarmörkin til að einangra hátíðni hávaða.
3 aðferðir til að bæla niður gára aflgjafa
Til að bæla gára útgangsspennu stjórnaðrar aflgjafa eru eftirfarandi fjórar aðferðir almennt notaðar: RLC síuaðferð, venjuleg síuaðferð, ferrít segulhrings síunaraðferð og sambland af þessum þremur aðferðum.
Sýnt er fram á síurásina sem bælir DC-DC aflgjafa gára með tilrauna sannprófun. Í sannprófunartilrauninni var valinn 100W DC-DC aflgjafi, 48V inntak, 5V úttak, gerð SD-100C-5 frá Meanwell.
Stafræna geymslusveiflusjáin velur GDS-1072B frá GWINSTEK, með 70MHz bandbreidd, sýnatökuhraða 1GSa/s og geymsludýpt 10M á hverja rás.
Rafeindahleðslan er PEL{{0}} frá GWINSTEK, með spennusviðið 1,5V~150V, straumsviðið 0~35A og aflið 175W.
Samkvæmt þessum útreikningi er straumurinn í hringrásinni 20A. Mynd 3 sýnir tengingarblokkarmynd af gáraprófinu aflgjafa.
Til að gera áhrif þess að bæla gára aflgjafa meira innsæi og augljóst skaltu fyrst skammhlaupa síuhringrás SD-100C-5 og mæla gára útgangsspennu þess. Af þessu má sjá að gára aflgjafans er um það bil 85,6mVpp og virkt gildi er 48,2mVrms.
