Undulatio potentiae commutationis inevitabilis est. Propositum nostrum ultimum est undulationem producti ad gradum tolerabilem reducere. Solutio fundamentalissima ad hunc finem assequendum est generationem undulationum vitare. Primum omnium et causa.
Cum commutatore SWITCH, fluxus electricus in inductantia L etiam sursum deorsumque fluctuat ad valorem validum fluxus electrici egressus. Ergo, erit etiam undulatio quae eadem frequentia ac Switch in extremo egressus est. Generaliter, undulationes riberis ad hoc referuntur, quae ad capacitatem condensatoris egressi et ESR pertinet. Frequentia huius undulationis eadem est ac fontis potentiae commutantis, cum ambitu a decenis ad centena kHz.
Praeterea, Switch plerumque transistores bipolares sive MOSFETs utitur. Quicumque sit, tempus ascensionis et decrementi erit cum accenditur et deficiet. Hoc tempore, nullus strepitus in circuitu erit qui idem sit ac tempus ascensionis et decrementi Switch, vel paucis vicibus, et plerumque decem MHz est. Similiter, dioda D in recuperatione inversa est. Circuitus aequivalens est series capacitorum resistentiorum et inductorum, quae resonantiam causabit, et frequentia strepitus decem MHz est. Hi duo strepitus vulgo strepitus altae frequentiae appellantur, et amplitudo plerumque multo maior est quam undulatio.
Si convertor AC/DC est, praeter duas undulationes supra dictas (strepitum), etiam strepitus AC adest. Frequentia est frequentia fontis potentiae AC ingressus, circiter 50-60Hz. Strepitus co-modalis quoque adest, quia instrumentum potentiae multorum fontium potentiae commutantium testam ut radiatorem utitur, quae capacitatem aequivalentem producit.
Mensura undulationum potentiae commutativae
Requisita fundamentalia:
Coniunctio cum oscilloscopio AC
Finis latitudinis 20MHz
Filum terrae a specillo disiunge.
1. Copulatio AC est ad superpositionem tensionis DC removendam et accuratam undae formam obtinendam.
2. Aperitio limitis latitudinis 20MHz est ad impediendam interferentiam strepitus altae frequentiae et ad vitandum errorem. Quia amplitudo compositionis altae frequentiae magna est, ea removenda est cum mensuratur.
3. Fibulam terrae ex specillo oscilloscopio disiunge, et mensura terrae ad impedimenta minuenda utere. Multae officinae anulos terrae non habent. Sed hoc elementum considera cum iudicas utrum idoneus sit.
Aliud est utendum terminali 50Ω. Secundum informationes oscilloscopii, modulus 50Ω ad componentem DC removendam et componentem AC accurate metiendam destinatur. Attamen pauca oscilloscopia cum talibus specillis sensoribus exstant. Plerumque, sensoria ab 100kΩ ad 10MΩ adhibentur, quod nunc incertum est.
Supradicta sunt cautiones fundamentales in mensura undulationis commutationis. Si sonda oscilloscopii non directe puncto exitus exposita est, ea filis contortis vel funibus coaxialibus 50Ω metiri debet.
Cum strepitum altae frequentiae metitur, plena zona oscilloscopii plerumque a centenis megabytis ad GHz gradum est. Aliae res similes sunt ac supradictae. Fortasse societates diversae diversas methodos probationis habent. In ultima analysi, eventus probationis tuae cognoscere debes.
De oscilloscopio:
Nonnulla oscilloscopia digitalia propter interferentiam et profunditatem repositionis undulationes recte metiri non possunt. Hoc tempore, oscilloscopium substituendum est. Interdum, quamvis latitudo oscilloscopii simulationis veteris tantum decem megabytorum sit, effectus melior est quam oscilloscopii digitalis.
Inhibitio undulationum potentiae commutandae
Ad undas commutationis, theoretice et re vera exstant. Tres modi sunt ad eas supprimendas vel minuendas:
1. Inductantiam et filtrationem condensatoris output auge.
Secundum formulam fontis potentiae commutantis, magnitudo fluctuationis currentis et valor inductantiae inductantiae inductivae fiunt inverse proportionales, et undulationes egressae et condensatores egressos inverse proportionales sunt. Ergo, aucta capacitores electrici et egressos undulationes reducere potest.
Imago supra formam undae currentis in inductore L fontis potentiae commutantis ostendit. Eius undulatio currentis △ i ex formula sequenti computari potest:
Patet auctum valorem L vel auctum frequentiam commutationis fluctuationes currentis in inductantia minuere posse.
Similiter, relatio inter undulationes productas et condensatores producti: VRIPPLE = IMAX/(CO × F). Patet valorem condensatoris producti auctum undulationem reducere posse.
Methodus usitata est ut capacitores electrolytici aluminii ad capacitatem emissariam adhibeantur, ut finis magnae capacitatis assequatur. Attamen, capacitores electrolytici non admodum efficaces sunt ad strepitum altae frequentiae supprimendum, et ESR relative magnum est, ita capacitor ceramicus iuxta eos coniungetur ad defectum capacitorum electrolyticorum aluminii compensandum.
Simul, cum fons potentiae operatur, tensio VIN terminalis ingressus immutata manet, sed fluxus electricus cum commutatore mutatur. Hoc tempore, fons potentiae ingressus puteum electricum non praebet, plerumque prope terminalem ingressus electricum (exempli gratia, prope commutatorem, si buck typus adhibeatur), sed capacitatem connectit ut fluxum electricum praebeat.
Post hanc contra-remediam adhibitam, fons potentiae Buck in figura infra ostenditur:
Methodus supra descripta ad undulationes minuendas limitatur. Ob limitem voluminis, inductantia non erit admodum magna; capacitor emissorius ad certum gradum crescit, et nullus effectus manifestus in undulationes minuendas apparet; incrementum frequentiae commutationis iacturam commutationis augebit. Ergo cum requisita severa sunt, haec methodus non est optima.
De principiis fontis potentiae commutantis, ad varia genera manualia designandi potentiae commutantis referre potes.
2. Filtratio duorum graduum est addere filtra LC primi gradus.
Effectus inhibitorius filtri LC in undulationem strepitus satis manifestus est. Secundum frequentiam undulationis removendam, capacitorem inductorem aptum elige ad circuitum filtri formandum. Generaliter, undulationes bene minuere potest. Hoc in casu, punctum exemplificationis tensionis retroactionis considerare debes. (Ut infra demonstratur)
Punctum exemplificationis ante filtrum LC (PA) eligitur, et tensio egressa minuetur. Quia quaevis inductantia resistentiam DC habet, cum currentis egressus est, casus tensionis in inductantia fiet, quod ad diminutionem tensionis egressae fontis potentiae ducit. Et hic casus tensionis cum currenti egresso mutatur.
Punctum exemplificationis post filtrum LC (PB) eligitur, ut tensio egressa sit tensio quam desideramus. Attamen inductantia et capacitor intra systema potentiae introducuntur, quae instabilitatem systematis causare possunt.
3. Post exitum fontis potentiae commutantis, filtrationem LDO coniunge.
Haec est via efficacissima ad undulationes et strepitum minuendos. Tensio egressa constans est nec systema originale retroactionis mutare debet, sed etiam est efficacissima sumptibus et maxima energiae consumptio.
Quodvis LDO indicatorem habet: rationem suppressionis strepitus. Est curva frequentiae-DB, ut in figura infra ostenditur curva LT3024.
Post LDO, undulatio commutationis plerumque infra 10mV est. Figura sequens comparationem undulationum ante et post LDO ostendit:
Comparatum cum curva figurae supra et forma undae a sinistra, videri potest effectum inhibitorium LDO optimum esse pro undulationibus commutationis centenae KHz. Sed intra ambitum frequentiae altae, effectus LDO non tam idealis est.
Undulationes minue. Nexus circuitus impressi (PCB) fontis potentiae commutantis etiam magni momenti est. Pro strepitu altae frequentiae, propter magnam frequentiam altae frequentiae, quamquam filtratio post stadium effectum quendam habet, effectus non est manifestus. Studia specialia hac de re exstant. Modus simplex est diodum et capacitatem C vel RC adhibere, vel inductentiam in serie coniungere.
Figura supra circuitum aequivalens diodae actualis repraesentat. Cum dioda celerrima est, parametri parasitici considerandi sunt. Dum dioda revertitur, inductantia aequivalens et capacitas aequivalens oscillatorem RC transformantur, oscillationem altae frequentiae generantes. Ad hanc oscillationem altae frequentiae supprimendam, necesse est capacitatem C vel retem tamponem RC ad utrumque finem diodae coniungere. Resistentia plerumque 10Ω-100 ω est, et capacitas 4.7PF-2.2NF.
Capacitas C vel RC in diodo C vel RC per probationes repetitas determinari potest. Nisi recte selecta est, oscillationem graviorem efficiet.
Tempus publicationis: VIII Iul. MMXXIII
