كيفية حل ضجيج تبديل التيار الكهربائي
إن انقطاع التيار الكهربائي والحجم الصغير والتكلفة المنخفضة والكفاءة العالية تجعلها ذات قيمة كبيرة.
ومع ذلك ، فإن أكبر عيب لها هو ضوضاء الخرج العالية بسبب عابر التحويل العالي. هذا النقص هو الذي يمنعهم من استخدامها في الدوائر التناظرية عالية الأداء التي تعمل بشكل أساسي بواسطة منظمات خطية.
ومع ذلك ، فقد ثبت أنه في العديد من التطبيقات ، يمكن لمحول التحويل المرشح بشكل صحيح أن يحل محل منظم خطي لتوليد مصدر طاقة منخفض الضوضاء.
لذلك ، من الضروري تصميم مرشح متعدد المراحل محسّن ومثبط للتخلص من ضوضاء خرج محول طاقة التحويل.
ستستخدم الدائرة النموذجية في هذه المقالة محول دفعة ، ولكن يمكن تطبيق النتائج مباشرة على أي محول DC-DC. يوضح الشكل 1 الأشكال الموجية الأساسية لمحول التعزيز في الوضع الحالي الثابت (CCM).
الشكل 1. الجهد الأساسي وأشكال الموجة الحالية لمحول دفعة
يُعد مرشح الإخراج مهمًا لطوبولوجيا التعزيز أو أي طوبولوجيا أخرى ذات وضع التيار المتقطع ، بسبب أوقات الارتفاع والانخفاض السريعة للتيار في المحول B. ينتج عن هذا الحث الطفيلي في مفاتيح الإثارة والتخطيط ومكثفات الإخراج. والنتيجة هي أنه في الاستخدام الفعلي ، يبدو شكل الموجة الناتج أشبه بالشكل 2 من الشكل 1 ، حتى مع التخطيط الجيد ومكثفات الإخراج الخزفية.
2. الأشكال الموجية المقاسة النموذجية لمحول الدفع في DCM
تموج التبديل (تردد التبديل) بسبب التغيرات في شحنة المكثف صغير جدًا مقارنة بالرنين غير المخمد لمفتاح الخرج ، ويشار إليه فيما بعد باسم ضوضاء الخرج. عادةً ما يتراوح ضوضاء الإخراج هذا من 10 ميجاهرتز إلى أكثر من 100 ميجاهرتز ، وهو ما يتجاوز تردد الرنين الذاتي لمعظم مكثفات الإخراج الخزفية. لذلك ، فإن إضافة سعة إضافية لا تفيد كثيرًا في تخفيف الضوضاء.
هناك أيضًا العديد من أنواع المرشحات المناسبة لتصفية هذا الإخراج. سنشرح كل مرشح ونعطي التصميم خطوة بخطوة.
الصيغ في هذه الورقة ليست صارمة ، وقد تم وضع بعض الافتراضات المعقولة لتبسيط هذه الصيغ إلى حد معين. لا تزال هناك حاجة إلى بعض التكرارات ، حيث يؤثر كل مكون على قيم المكونات الأخرى.
تتجنب أداة تصميم ADIsimPower هذه المشكلة باستخدام صيغة خطية لقيم المكونات (مثل التكلفة أو الحجم) للتحسين قبل تحديد المكونات فعليًا ، ثم تحسين الإخراج بعد تحديد المكونات الفعلية من قاعدة بيانات تضم آلاف الأجهزة. لكن هذا المستوى من التعقيد غير ضروري عند البدء بتصميم. باستخدام الحسابات المتوفرة ، باستخدام محاكي SIMPLIS - مثل ADIsimPE ™ المجاني - أو قضاء بعض الوقت على طاولة المختبر ، يمكنك الوصول إلى تصميم مُرضٍ بأقل جهد.
