រំញ័រថាមពលប្តូរគឺជៀសមិនរួច។ គោលបំណងចុងក្រោយរបស់យើងគឺកាត់បន្ថយការច្រេះទិន្នផលទៅកម្រិតដែលអាចទទួលយកបាន។ ដំណោះស្រាយជាមូលដ្ឋានបំផុតដើម្បីសម្រេចបាននូវគោលបំណងនេះគឺដើម្បីជៀសវាងការបង្កើត ripples ។ ដំបូងបង្អស់និងមូលហេតុ។
ជាមួយនឹងការផ្លាស់ប្តូរនៃ SWITCH ចរន្តនៅក្នុងអាំងឌុចស្យុង L ក៏ប្រែប្រួលឡើងលើនិងចុះក្រោមនៅតម្លៃត្រឹមត្រូវនៃចរន្តទិន្នផល។ ដូច្នេះ វាក៏នឹងមាន ripple ដែលជាប្រេកង់ដូចគ្នាទៅនឹង Switch នៅចុងទិន្នផល។ ជាទូទៅការច្រៀកនៃឆ្អឹងជំនីរសំដៅទៅលើនេះដែលទាក់ទងទៅនឹងសមត្ថភាពនៃ capacitor ទិន្នផលនិង ESR ។ ប្រេកង់នៃ ripple នេះគឺដូចគ្នានឹងការផ្គត់ផ្គង់ថាមពលប្តូរដែលមានជួរពីរាប់សិបទៅរាប់រយ kHz ។
លើសពីនេះទៀត Switch ជាទូទៅប្រើត្រង់ស៊ីស្ទ័រ bipolar ឬ MOSFETs ។ មិនថាមួយណាទេ វានឹងមានការកើនឡើង និងថយចុះ នៅពេលដែលវាបើក និងស្លាប់ នៅពេលនេះវានឹងមិនមានសំលេងរំខាននៅក្នុងសៀគ្វីដែលដូចគ្នាទៅនឹងពេលវេលាកើនឡើងដែលជាពេលវេលាថយចុះនៃ Switch កើនឡើងឬពីរបីដងហើយជាទូទៅគឺរាប់សិប MHz ។ ដូចគ្នានេះដែរ diode D គឺស្ថិតនៅក្នុងការងើបឡើងវិញបញ្ច្រាស។ សៀគ្វីសមមូលគឺជាស៊េរីនៃ Resistance capacitors និង inductors ដែលនឹងបង្កឱ្យមាន resonance ហើយប្រេកង់សំលេងរំខានគឺរាប់សិប MHz ។ សំលេងរំខានទាំងពីរនេះ ជាទូទៅត្រូវបានគេហៅថា high-frequency noise ហើយជាធម្មតា amplitude គឺធំជាង ripple។
ប្រសិនបើវាជាឧបករណ៍បំលែង AC / DC បន្ថែមពីលើការរំញ័រពីរខាងលើ (សំលេងរំខាន) ក៏មានសំលេងរំខាន AC ផងដែរ។ ប្រេកង់គឺជាប្រេកង់នៃការផ្គត់ផ្គង់ថាមពល AC បញ្ចូលប្រហែល 50-60Hz ។ វាក៏មានសំលេងរំខាន co-mode ផងដែរពីព្រោះឧបករណ៍ថាមពលនៃការផ្គត់ផ្គង់ថាមពលប្តូរជាច្រើនប្រើសែលជាវិទ្យុសកម្មដែលបង្កើត capacitance សមមូល។
ការវាស់វែងនៃការផ្លាស់ប្តូរ ripples ថាមពល
តម្រូវការមូលដ្ឋាន៖
ការភ្ជាប់ជាមួយ oscilloscope AC
ដែនកំណត់កម្រិតបញ្ជូន 20MHz
ដកខ្សែដីរបស់ឧបករណ៍ស្ទង់
1.AC coupling គឺដើម្បីយក superposition DC voltage និងទទួលបានទម្រង់រលកត្រឹមត្រូវ។
2. ការបើកដែនកំណត់កម្រិតបញ្ជូន 20MHz គឺដើម្បីការពារការជ្រៀតជ្រែកនៃសំលេងរំខានដែលមានប្រេកង់ខ្ពស់ និងការពារកំហុស។ ដោយសារតែទំហំនៃសមាសភាពប្រេកង់ខ្ពស់មានទំហំធំ វាគួរតែត្រូវបានយកចេញនៅពេលវាស់។
3. ដោះក្លីបដីនៃការស៊ើបអង្កេត oscilloscope ហើយប្រើរង្វាស់រង្វាស់ដី ដើម្បីកាត់បន្ថយការរំខាន។ នាយកដ្ឋានជាច្រើនមិនមានរង្វង់ដីទេ។ ប៉ុន្តែសូមពិចារណាកត្តានេះនៅពេលវិនិច្ឆ័យថាតើវាមានលក្ខណៈសម្បត្តិគ្រប់គ្រាន់ឬអត់។
ចំណុចមួយទៀតគឺត្រូវប្រើស្ថានីយ 50Ω។ យោងតាមព័ត៌មានរបស់ oscilloscope ម៉ូឌុល 50Ω គឺដើម្បីដកសមាសធាតុ DC និងវាស់សមាសធាតុ AC ឱ្យបានត្រឹមត្រូវ។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយមាន oscilloscopes តិចតួចជាមួយនឹងការស៊ើបអង្កេតពិសេសបែបនេះ។ ក្នុងករណីភាគច្រើន ការប្រើប្រាស់ការស៊ើបអង្កេតពី 100kΩ ដល់ 10MΩ ត្រូវបានប្រើ ដែលមិនច្បាស់លាស់ជាបណ្តោះអាសន្ន។
ខាងលើនេះគឺជាការប្រុងប្រយ័ត្នជាមូលដ្ឋាននៅពេលវាស់ការរំកិលប្តូរ។ ប្រសិនបើការស៊ើបអង្កេត oscilloscope មិនត្រូវបានប៉ះពាល់ដោយផ្ទាល់ទៅនឹងចំណុចទិន្នផលនោះ វាគួរតែត្រូវបានវាស់ដោយខ្សែ twisted ឬ 50Ω ខ្សែ coaxial ។
នៅពេលវាស់សំលេងរំខានប្រេកង់ខ្ពស់ ក្រុមតន្រ្តីពេញលេញនៃ oscilloscope ជាទូទៅមានកម្រិតរាប់រយ mega ទៅ GHz ។ អ្នកផ្សេងទៀតគឺដូចគ្នានឹងចំណុចខាងលើ។ ប្រហែលជាក្រុមហ៊ុនផ្សេងគ្នាមានវិធីសាស្រ្តធ្វើតេស្តផ្សេងគ្នា។ នៅក្នុងការវិភាគចុងក្រោយ អ្នកត្រូវតែដឹងពីលទ្ធផលតេស្តរបស់អ្នក។
អំពី oscilloscope៖
oscilloscope ឌីជីថលមួយចំនួនមិនអាចវាស់ ripples បានត្រឹមត្រូវទេ ដោយសារតែការជ្រៀតជ្រែក និងជម្រៅនៃការផ្ទុក។ នៅពេលនេះ oscilloscope គួរតែត្រូវបានជំនួស។ ពេលខ្លះទោះបីជាកម្រិតបញ្ជូន oscilloscope នៃការក្លែងធ្វើចាស់គឺត្រឹមតែរាប់សិបមេហ្គាក៏ដោយ ដំណើរការគឺប្រសើរជាងឌីជីថល oscilloscope ។
រារាំងការប្តូរចរន្តអគ្គិសនី
សម្រាប់ការផ្លាស់ប្តូរ ripples ទ្រឹស្តី និងពិតជាមាន។ មានវិធីបីយ៉ាងក្នុងការទប់ស្កាត់ ឬកាត់បន្ថយវា៖
1. បង្កើនការច្រោះ inductance និងទិន្នផល capacitor
យោងតាមរូបមន្តនៃការផ្គត់ផ្គង់ថាមពលប្តូរ ទំហំប្រែប្រួលបច្ចុប្បន្ន និងតម្លៃនៃអាំងឌុចស្យុង អាំងឌុចស្យុង ក្លាយជាសមាមាត្រច្រាស ហើយរំកិលទិន្នផល និងកុងទ័រទិន្នផលគឺសមាមាត្រច្រាស។ ដូច្នេះការបង្កើន capacitors អគ្គិសនី និងទិន្នផលអាចកាត់បន្ថយការ ripples ។
រូបភាពខាងលើគឺជាទម្រង់រលកបច្ចុប្បន្ននៅក្នុងអាំងឌុចទ័រផ្គត់ផ្គង់ថាមពលប្តូរ L. ចរន្តវិលជុំរបស់វា △ i អាចត្រូវបានគណនាតាមរូបមន្តខាងក្រោម៖
វាអាចត្រូវបានគេមើលឃើញថាការបង្កើនតម្លៃ L ឬការបង្កើនប្រេកង់ប្តូរអាចកាត់បន្ថយភាពប្រែប្រួលបច្ចុប្បន្ននៅក្នុងអាំងឌុចស្យុង។
ដូចគ្នាដែរ ទំនាក់ទំនងរវាងរលកទិន្នផល និងកុងទ័រទិន្នផល៖ VRIPPLE = IMAX/(CO × F) ។ វាអាចត្រូវបានគេមើលឃើញថាការបង្កើនតម្លៃ capacitor ទិន្នផលអាចកាត់បន្ថយ ripple ។
វិធីសាស្រ្តធម្មតាគឺប្រើ capacitors electrolytic អាលុយមីញ៉ូមសម្រាប់ capacitance ទិន្នផលដើម្បីសម្រេចបាននូវគោលបំណងនៃសមត្ថភាពធំ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ឧបករណ៍បំប្លែងអេឡិចត្រូលីតមិនមានប្រសិទ្ធភាពខ្លាំងក្នុងការទប់ស្កាត់សំលេងរំខានដែលមានប្រេកង់ខ្ពស់ទេ ហើយ ESR មានទំហំធំល្មម ដូច្នេះវានឹងភ្ជាប់ឧបករណ៍បំប្លែងសេរ៉ាមិចនៅជាប់នឹងវាដើម្បីបង្កើតសម្រាប់កង្វះខាតនៃកុងទ័រអេឡិចត្រូលីតអាលុយមីញ៉ូម។
ក្នុងពេលជាមួយគ្នានៅពេលដែលការផ្គត់ផ្គង់ថាមពលកំពុងដំណើរការវ៉ុល VIN នៃស្ថានីយបញ្ចូលមិនផ្លាស់ប្តូរទេប៉ុន្តែចរន្តផ្លាស់ប្តូរជាមួយនឹងកុងតាក់។ នៅពេលនេះ ការផ្គត់ផ្គង់ថាមពលបញ្ចូលមិនផ្តល់ចរន្តទេ ជាធម្មតានៅជិតស្ថានីយបញ្ចូលបច្ចុប្បន្ន (យកប្រភេទ buck ជាឧទាហរណ៍គឺនៅជិត Switch) ហើយភ្ជាប់ capacitance ដើម្បីផ្តល់ចរន្ត។
បន្ទាប់ពីអនុវត្តវិធានការតបតនេះ ការផ្គត់ផ្គង់ថាមពលប្តូរ Buck ត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពខាងក្រោម៖
វិធីសាស្រ្តខាងលើត្រូវបានកំណត់ដើម្បីកាត់បន្ថយ ripples ។ ដោយសារតែដែនកំណត់កម្រិតសំឡេង, អាំងឌុចទ័នឹងមិនមានទំហំធំខ្លាំងណាស់; ទិន្នផល capacitor កើនឡើងដល់កម្រិតជាក់លាក់មួយ ហើយមិនមានផលប៉ះពាល់ជាក់ស្តែងលើការកាត់បន្ថយ ripples នោះទេ។ ការកើនឡើងនៃប្រេកង់ប្តូរនឹងបង្កើនការបាត់បង់កុងតាក់។ ដូច្នេះនៅពេលដែលតម្រូវការមានភាពតឹងរ៉ឹងវិធីសាស្ត្រនេះមិនសូវល្អទេ។
សម្រាប់គោលការណ៍នៃការផ្លាស់ប្តូរការផ្គត់ផ្គង់ថាមពល អ្នកអាចយោងទៅលើប្រភេទផ្សេងៗនៃសៀវភៅដៃរចនាថាមពលប្តូរ។
2. តម្រងកម្រិតពីរគឺត្រូវបន្ថែមតម្រង LC កម្រិតដំបូង
ឥទ្ធិពលរារាំងនៃតម្រង LC នៅលើរលកសំឡេងរំខានគឺជាក់ស្តែង។ យោងទៅតាមប្រេកង់ ripple ដែលត្រូវដកចេញ សូមជ្រើសរើស inductor capacitor ដែលសមស្របដើម្បីបង្កើតសៀគ្វីតម្រង។ ជាទូទៅវាអាចកាត់បន្ថយការញ័របានយ៉ាងល្អ។ ក្នុងករណីនេះអ្នកត្រូវពិចារណាចំណុចគំរូនៃវ៉ុលមតិត្រឡប់។ (ដូចរូបខាងក្រោម)
ចំណុចសំណាកត្រូវបានជ្រើសរើសមុនតម្រង LC (PA) ហើយវ៉ុលលទ្ធផលនឹងត្រូវបានកាត់បន្ថយ។ ដោយសារតែ inductance ណាមួយមាន Resistance DC នៅពេលដែលមានទិន្នផលបច្ចុប្បន្ននឹងមានការធ្លាក់ចុះតង់ស្យុងនៅក្នុង inductance ដែលបណ្តាលឱ្យមានការថយចុះនៃតង់ស្យុងទិន្នផលនៃការផ្គត់ផ្គង់ថាមពល។ ហើយការធ្លាក់ចុះតង់ស្យុងនេះផ្លាស់ប្តូរជាមួយនឹងចរន្តទិន្នផល។
ចំណុចសំណាកត្រូវបានជ្រើសរើសបន្ទាប់ពីតម្រង LC (PB) ដូច្នេះវ៉ុលលទ្ធផលគឺជាវ៉ុលដែលយើងចង់បាន។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ inductance និង capacitor ត្រូវបានណែនាំនៅខាងក្នុងប្រព័ន្ធថាមពលដែលអាចបណ្តាលឱ្យមានអស្ថេរភាពនៃប្រព័ន្ធ។
3. បនា្ទាប់ពីលទ្ធផលនៃការផ្គត់ផ្គង់ថាមពលប្តូរសូមភ្ជាប់តម្រង LDO
នេះគឺជាមធ្យោបាយដ៏មានប្រសិទ្ធភាពបំផុតដើម្បីកាត់បន្ថយការរំញ័រ និងសំលេងរំខាន។ វ៉ុលលទ្ធផលគឺថេរ ហើយមិនចាំបាច់ផ្លាស់ប្តូរប្រព័ន្ធមតិត្រឡប់ដើមឡើយ ប៉ុន្តែវាក៏ជាតម្លៃដែលមានប្រសិទ្ធភាពបំផុត និងការប្រើប្រាស់ថាមពលខ្ពស់បំផុតផងដែរ។
LDO ណាមួយមានសូចនាករមួយ៖ សមាមាត្រការទប់ស្កាត់សំលេងរំខាន។ វាគឺជាខ្សែកោងប្រេកង់-DB ដូចដែលបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពខាងក្រោមគឺជាខ្សែកោងនៃ LT3024 LT3024។
បន្ទាប់ពី LDO ការផ្លាស់ប្តូរ ripple ជាទូទៅស្ថិតនៅក្រោម 10mV ។ តួលេខខាងក្រោមគឺជាការប្រៀបធៀបនៃរលកមុន និងក្រោយ LDO៖
បើប្រៀបធៀបជាមួយនឹងខ្សែកោងនៃរូបភាពខាងលើ និងទម្រង់រលកនៅខាងឆ្វេង វាអាចត្រូវបានគេមើលឃើញថាឥទ្ធិពល inhibitory នៃ LDO គឺល្អណាស់សម្រាប់ការផ្លាស់ប្តូរ ripples រាប់រយ KHz ។ ប៉ុន្តែនៅក្នុងជួរប្រេកង់ខ្ពស់ ឥទ្ធិពលនៃ LDO គឺមិនសូវល្អទេ។
កាត់បន្ថយរលក។ ខ្សែ PCB នៃការផ្គត់ផ្គង់ថាមពលប្តូរក៏សំខាន់ផងដែរ។ សម្រាប់សំលេងរំខានប្រេកង់ខ្ពស់ដោយសារតែប្រេកង់ធំនៃប្រេកង់ខ្ពស់ទោះបីជាការត្រងក្រោយដំណាក់កាលមានឥទ្ធិពលជាក់លាក់ក៏ដោយក៏ឥទ្ធិពលមិនជាក់ស្តែងដែរ។ មានការសិក្សាពិសេសក្នុងរឿងនេះ។ វិធីសាស្រ្តសាមញ្ញគឺត្រូវស្ថិតនៅលើ diode និង capacitance C ឬ RC ឬភ្ជាប់ inductance ជាស៊េរី។
តួលេខខាងលើគឺជាសៀគ្វីសមមូលនៃ diode ពិតប្រាកដ។ នៅពេលដែល diode មានល្បឿនលឿន, ប៉ារ៉ាម៉ែត្រប៉ារ៉ាស៊ីតត្រូវតែត្រូវបានពិចារណា។ ក្នុងអំឡុងពេលនៃការងើបឡើងវិញនៃ diode បញ្ច្រាស inductance និង capacitance សមមូលបានក្លាយទៅជា RC oscillator បង្កើតលំយោលប្រេកង់ខ្ពស់។ ដើម្បីទប់ស្កាត់លំយោលប្រេកង់ខ្ពស់នេះ វាចាំបាច់ក្នុងការភ្ជាប់បណ្តាញសតិបណ្ដោះអាសន្ន C ឬ RC នៅចុងទាំងពីរនៃ diode ។ ភាពធន់ទ្រាំជាទូទៅគឺ 10Ω-100 ω ហើយសមត្ថភាពគឺ 4.7PF-2.2NF ។
capacitance C ឬ RC នៅលើ diode C ឬ RC អាចត្រូវបានកំណត់ដោយការធ្វើតេស្តម្តងហើយម្តងទៀត។ ប្រសិនបើវាមិនត្រូវបានជ្រើសរើសបានត្រឹមត្រូវទេ វានឹងធ្វើឱ្យមានការយោលកាន់តែធ្ងន់ធ្ងរ។
ពេលវេលាផ្សាយ៖ កក្កដា-០៨-២០២៣
