خشڪ سامان | هڪ مضمون سوئچنگ پاور ريپل جي پيداوار، ماپ ۽ دٻاءُ بابت ڄاڻ ڏئي ٿو.

سوئچنگ پاور ريپل ناگزير آهي. اسان جو آخري مقصد آئوٽ پُٽ ريپل کي برداشت جي قابل سطح تائين گهٽائڻ آهي. هن مقصد کي حاصل ڪرڻ جو سڀ کان بنيادي حل ريپل جي پيداوار کان بچڻ آهي. سڀ کان پهريان ۽ سبب.

SWITCH جي سوئچ سان، انڊڪٽنس L ۾ ڪرنٽ پڻ آئوٽ پُٽ ڪرنٽ جي صحيح قدر تي مٿي ۽ هيٺ لهندو آهي. تنهن ڪري، هڪ رِپل پڻ هوندو جيڪو آئوٽ پُٽ جي آخر ۾ سوئچ جي فريڪوئنسي جي برابر هوندو. عام طور تي، رِبر جا رِپل ان جو حوالو ڏيندا آهن، جيڪو آئوٽ پُٽ ڪيپيسيٽر ۽ ESR جي گنجائش سان لاڳاپيل هوندو آهي. هن رِپل جي فريڪوئنسي سوئچنگ پاور سپلائي جي برابر آهي، جنهن جي حد ڏهه کان سوين kHz تائين هوندي آهي.

ان کان علاوه، سوئچ عام طور تي بائي پولر ٽرانزسٽر يا MOSFET استعمال ڪندو آهي. ڪو به فرق نٿو پوي ته ڪهڙو به هجي، جڏهن ان کي آن ڪيو ويندو آهي ته ان ۾ واڌ ۽ گهٽتائي جو وقت هوندو آهي ۽ ڊيڊ هوندو آهي. هن وقت، سرڪٽ ۾ ڪو به شور نه هوندو جيڪو سوئچ جي اڀرندڙ گهٽتائي جي وقت جي واڌ جي وقت جي برابر هوندو آهي، يا ڪجهه ڀيرا، ۽ عام طور تي ڏهه MHz هوندو آهي. ساڳئي طرح، ڊاءِوڊ D ريورس ريڪوري ۾ آهي. برابر سرڪٽ مزاحمتي ڪيپيسٽرز ۽ انڊڪٽرز جو سلسلو آهي، جيڪو گونج جو سبب بڻجندو، ۽ شور جي فريڪوئنسي ڏهه MHz آهي. انهن ٻن شور کي عام طور تي هاءِ فريڪوئنسي شور سڏيو ويندو آهي، ۽ طول و عرض عام طور تي رپل کان تمام وڏو هوندو آهي.

جيڪڏهن اهو هڪ AC / DC ڪنورٽر آهي، ته مٿي ڏنل ٻن لهرن (شور) کان علاوه، AC شور پڻ هوندو آهي. فريڪوئنسي ان پٽ AC پاور سپلائي جي فريڪوئنسي آهي، تقريبن 50-60Hz. هڪ ڪو-موڊ شور پڻ آهي، ڇاڪاڻ ته ڪيترن ئي سوئچنگ پاور سپلائي جو پاور ڊيوائس شيل کي ريڊيٽر طور استعمال ڪندو آهي، جيڪو هڪ برابر ڪيپيسٽينس پيدا ڪندو آهي.

سوئچنگ پاور ريپلز جي ماپ

بنيادي گهرجون:

آسيلو اسڪوپ اي سي سان ملائڻ

20MHz بينڊوڊٿ جي حد

پروب جي زميني تار کي ان پلگ ڪريو

1. اي سي ڪپلنگ جو مطلب آهي سپر پوزيشن ڊي سي وولٽيج کي هٽائڻ ۽ هڪ صحيح موج حاصل ڪرڻ.

2. 20MHz بينڊوڊٿ جي حد کي کولڻ جو مقصد اعليٰ فريڪوئنسي شور جي مداخلت کي روڪڻ ۽ غلطي کي روڪڻ آهي. ڇاڪاڻ ته اعليٰ فريڪوئنسي ساخت جو طول و عرض وڏو آهي، ان کي ماپڻ وقت هٽايو وڃي.

3. آسيلو اسڪوپ پروب جي گرائونڊ ڪلپ کي ان پلگ ڪريو، ۽ مداخلت کي گهٽائڻ لاءِ گرائونڊ ماپ جي ماپ استعمال ڪريو. ڪيترن ئي شعبن ۾ گرائونڊ رِنگ نه هوندا آهن. پر هن عنصر تي غور ڪريو جڏهن فيصلو ڪيو وڃي ته اهو قابليت وارو آهي يا نه.

ٻيو نقطو 50Ω ٽرمينل استعمال ڪرڻ آهي. آسيلو اسڪوپ جي معلومات موجب، 50Ω ماڊيول ڊي سي جزو کي هٽائڻ ۽ اي سي جزو کي صحيح طور تي ماپڻ لاءِ آهي. جڏهن ته، اهڙي خاص پروبس سان ڪجھ آسيلو اسڪوپ آهن. اڪثر ڪيسن ۾، 100kΩ کان 10MΩ تائين پروبس جو استعمال ڪيو ويندو آهي، جيڪو عارضي طور تي واضح ناهي.

سوئچنگ ريپل کي ماپڻ وقت مٿي ڏنل بنيادي احتياطون آهن. جيڪڏهن آسيلو اسڪوپ پروب سڌو سنئون آئوٽ پُٽ پوائنٽ جي سامهون نه آهي، ته ان کي ٽوڙيل لائينن يا 50Ω ڪواڪسيل ڪيبل ذريعي ماپڻ گهرجي.

جڏهن اعليٰ فريڪوئنسي شور کي ماپيو ويندو آهي، ته آسيلو اسڪوپ جو پورو بينڊ عام طور تي سوين ميگا کان گيگا هرٽز ليول هوندو آهي. ٻيا مٿي ڏنل وانگر ساڳيا آهن. شايد مختلف ڪمپنين جا مختلف ٽيسٽ طريقا آهن. آخري تجزيي ۾، توهان کي پنهنجي ٽيسٽ جا نتيجا ڄاڻڻ گهرجن.

آسيلو اسڪوپ بابت:

ڪجهه ڊجيٽل آسيلو اسڪوپ مداخلت ۽ اسٽوريج جي کوٽائي جي ڪري لهرن کي صحيح طرح ماپي نٿا سگهن. هن وقت، آسيلو اسڪوپ کي تبديل ڪرڻ گهرجي. ڪڏهن ڪڏهن جيتوڻيڪ پراڻي سموليشن آسيلو اسڪوپ بينڊوڊٿ صرف ڏهه ميگا هوندي آهي، ڪارڪردگي ڊجيٽل آسيلو اسڪوپ کان بهتر هوندي آهي.

سوئچنگ پاور ريپلز جي روڪٿام

لھرن کي مٽائڻ لاءِ، نظرياتي طور تي ۽ اصل ۾ موجود آهن. ان کي دٻائڻ يا گهٽائڻ جا ٽي طريقا آهن:

1. انڊڪٽنس ۽ آئوٽ پُٽ ڪيپيسيٽر فلٽرنگ وڌايو

سوئچنگ پاور سپلائي جي فارمولي موجب، انڊڪٽو انڊڪٽنس جي موجوده اتار چڙهاؤ جي سائيز ۽ انڊڪٽنس ويليو انورسلي پراسپيشل ٿي ويندا آهن، ۽ آئوٽ پُٽ رِپل ۽ آئوٽ پُٽ ڪيپيسٽر انورسلي پراسپيشل هوندا آهن. تنهن ڪري، بجلي ۽ آئوٽ پُٽ ڪيپيسٽر وڌائڻ سان رِپل گهٽجي سگهن ٿا.

مٿي ڏنل تصوير سوئچنگ پاور سپلائي انڊڪٽر L ۾ موجوده موج جي شڪل آهي. ان جي ريپل ڪرنٽ △ i کي هيٺ ڏنل فارمولي مان حساب ڪري سگهجي ٿو:

اهو ڏسي سگهجي ٿو ته L ويليو وڌائڻ يا سوئچنگ فريڪوئنسي وڌائڻ سان انڊڪٽنس ۾ موجوده وهڪري گهٽجي سگهي ٿي.

ساڳئي طرح، آئوٽ پُٽ رِپلز ۽ آئوٽ پُٽ ڪيپيسٽرز جي وچ ۾ تعلق: VRIPPLE = IMAX/(CO × F). اهو ڏسي سگهجي ٿو ته آئوٽ پُٽ ڪيپيسٽر جي قيمت وڌائڻ سان رِپل گهٽجي سگهي ٿي.

عام طريقو اهو آهي ته وڏي گنجائش جي مقصد کي حاصل ڪرڻ لاءِ آئوٽ پُٽ ڪيپيسيٽينس لاءِ ايلومينيم اليڪٽرولائيٽڪ ڪيپيسيٽر استعمال ڪيا وڃن. بهرحال، اليڪٽرولائيٽڪ ڪيپيسيٽر اعليٰ فريڪوئنسي شور کي دٻائڻ ۾ تمام گهڻو اثرائتو نه آهن، ۽ ESR نسبتاً وڏو آهي، تنهن ڪري اهو ايلومينيم اليڪٽرولائيٽڪ ڪيپيسيٽر جي کوٽ کي پورو ڪرڻ لاءِ ان جي ڀرسان هڪ سيرامڪ ڪيپيسيٽر کي ڳنڍيندو.

ساڳئي وقت، جڏهن پاور سپلائي ڪم ڪري رهي آهي، ته ان پٽ ٽرمينل جو وولٽيج VIN تبديل نه ٿيندو آهي، پر سوئچ سان ڪرنٽ تبديل ٿيندو آهي. هن وقت، ان پٽ پاور سپلائي ڪرنٽ ويل فراهم نٿو ڪري، عام طور تي ڪرنٽ ان پٽ ٽرمينل جي ويجهو (مثال طور بڪ قسم کي سوئچ جي ويجهو وٺي)، ۽ ڪرنٽ فراهم ڪرڻ لاءِ ڪيپيسٽينس کي ڳنڍيندو آهي.

هن جوابي ماپ کي لاڳو ڪرڻ کان پوءِ، بڪ سوئچ پاور سپلائي هيٺ ڏنل شڪل ۾ ڏيکاريل آهي:

مٿي ڏنل طريقو صرف لهرن کي گهٽائڻ تائين محدود آهي. حجم جي حد جي ڪري، انڊڪٽنس تمام وڏو نه هوندو؛ آئوٽ پُٽ ڪيپيسيٽر هڪ خاص حد تائين وڌي ويندو آهي، ۽ لهرن کي گهٽائڻ تي ڪو به واضح اثر نه پوندو آهي؛ سوئچنگ فريڪوئنسي ۾ واڌ سوئچ نقصان کي وڌائيندي. تنهن ڪري جڏهن گهرجون سخت هونديون آهن، ته هي طريقو تمام سٺو نه هوندو آهي.

سوئچنگ پاور سپلائي جي اصولن لاءِ، توهان مختلف قسمن جي سوئچنگ پاور ڊيزائن مينوئل جو حوالو ڏئي سگهو ٿا.

2. ٻہ-سطح فلٽرنگ پهرين-سطح جي ايل سي فلٽرن کي شامل ڪرڻ آهي

شور جي لهر تي ايل سي فلٽر جو روڪڻ وارو اثر نسبتاً واضح آهي. هٽائڻ واري لهر جي فريڪوئنسي جي مطابق، فلٽر سرڪٽ ٺاهڻ لاءِ مناسب انڊڪٽر ڪيپيسيٽر چونڊيو. عام طور تي، اهو لهرن کي چڱي طرح گهٽائي سگهي ٿو. هن صورت ۾، توهان کي موٽ جي وولٽيج جي نموني واري نقطي تي غور ڪرڻ جي ضرورت آهي. (جيئن هيٺ ڏيکاريل آهي)

سيمپلنگ پوائنٽ کي ايل سي فلٽر (پي اي) کان اڳ چونڊيو ويندو آهي، ۽ آئوٽ پُٽ وولٽيج گهٽجي ويندو. ڇاڪاڻ ته ڪنهن به انڊڪٽنس ۾ ڊي سي مزاحمت هوندي آهي، جڏهن ڪرنٽ آئوٽ پُٽ هوندو آهي، ته انڊڪٽنس ۾ وولٽيج ڊراپ هوندو آهي، جنهن جي نتيجي ۾ پاور سپلاءِ جي آئوٽ پُٽ وولٽيج ۾ گهٽتائي ايندي آهي. ۽ هي وولٽيج ڊراپ آئوٽ پُٽ ڪرنٽ سان تبديل ٿيندو آهي.

سيمپلنگ پوائنٽ کي ايل سي فلٽر (پي بي) کان پوءِ چونڊيو ويندو آهي، ته جيئن آئوٽ پُٽ وولٽيج اهو وولٽيج هجي جيڪو اسان چاهيون ٿا. جڏهن ته، پاور سسٽم اندر هڪ انڊڪٽنس ۽ هڪ ڪيپيسيٽر متعارف ڪرايو ويندو آهي، جيڪو سسٽم جي عدم استحڪام جو سبب بڻجي سگهي ٿو.

3. سوئچنگ پاور سپلائي جي آئوٽ پُٽ کان پوءِ، LDO فلٽرنگ کي ڳنڍيو.

هي لهرن ۽ شور کي گهٽائڻ جو سڀ کان وڌيڪ اثرائتو طريقو آهي. آئوٽ پُٽ وولٽيج مستقل آهي ۽ ان کي اصل موٽ ڏيڻ واري نظام کي تبديل ڪرڻ جي ضرورت ناهي، پر اهو سڀ کان وڌيڪ قيمتي ۽ سڀ کان وڌيڪ بجلي جو استعمال پڻ آهي.

ڪنهن به LDO ۾ هڪ اشارو هوندو آهي: شور جي دٻاءُ جو تناسب. اهو هڪ فريڪوئنسي-ڊي بي وکر آهي، جيئن هيٺ ڏنل شڪل ۾ ڏيکاريل آهي LT3024 LT3024 جو وکر آهي.

LDO کان پوءِ، سوئچنگ ريپل عام طور تي 10mV کان گهٽ هوندو آهي. هيٺ ڏنل انگ اکر LDO کان اڳ ۽ پوءِ ريپلز جو مقابلو آهي:

مٿي ڏنل شڪل جي وکر ۽ کاٻي پاسي واري موج جي مقابلي ۾، اهو ڏسي سگهجي ٿو ته LDO جو روڪڻ وارو اثر سوين KHz جي سوئچنگ ريپلز لاءِ تمام سٺو آهي. پر هڪ اعلي فريڪوئنسي رينج اندر، LDO جو اثر ايترو مثالي ناهي.

لھرن کي گھٽايو. سوئچنگ پاور سپلائي جي پي سي بي وائرنگ پڻ نازڪ آھي. هاءِ فريڪوئنسي شور لاءِ، هاءِ فريڪوئنسي جي وڏي فريڪوئنسي جي ڪري، جيتوڻيڪ پوسٽ اسٽيج فلٽرنگ جو هڪ خاص اثر آهي، پر اثر واضح ناهي. ان سلسلي ۾ خاص مطالعي آهن. سادو طريقو اهو آهي ته ڊاءِڊ ۽ ڪيپيسٽينس سي يا آر سي تي هجي، يا انڊڪٽنس کي سيريز ۾ ڳنڍيو وڃي.

مٿي ڏنل شڪل اصل ڊاءِڊ جي برابر سرڪٽ آهي. جڏهن ڊاءِڊ تيز رفتار هوندو آهي، ته پوءِ پيراسائٽڪ پيرا ميٽرز تي غور ڪرڻ گهرجي. ڊاءِڊ جي ريورس بحالي دوران، برابر انڊڪٽنس ۽ برابر ڪيپيسيٽينس هڪ آر سي اوسيليٽر بڻجي ويا، جنهن سان هاءِ فريڪوئنسي اوسيليٽر پيدا ٿيو. هن هاءِ فريڪوئنسي اوسيليٽر کي دٻائڻ لاءِ، ڊاءِڊ جي ٻنهي سرن تي ڪيپيسيٽينس سي يا آر سي بفر نيٽ ورڪ کي ڳنڍڻ ضروري آهي. مزاحمت عام طور تي 10Ω-100 ω هوندي آهي، ۽ ڪيپيسيٽينس 4.7PF-2.2NF هوندي آهي.

ڊاءِڊ سي يا آر سي تي ڪيپيسيٽينس سي يا آر سي کي بار بار ٽيسٽن ذريعي طئي ڪري سگهجي ٿو. جيڪڏهن اهو صحيح طرح نه چونڊيو ويو ته اهو وڌيڪ سخت اوسيليشن جو سبب بڻجندو.