Power Tips # 1 : Lọc nhiễu nguồn xung

0
369

Lọc nhiễu nguồn xung : Nhiễu trong bộ nguồn là một vẫn đề phổ biến nó không phải là một lỗi khi thiết kế .

Đặc biệt, bố trí các linh kiện trong nguồn điện hợp lý là điều cần thiết để giảm thiểu thời kiểm thử nhiễu khi ta thiết kế mạch điện tử. 

Dưới đây ta sẽ đi tìm hiểu một số vấn đề : Lọc nhiễu nguồn xung

Hình 1 cho thấy sơ đồ khối của một số mạch nhạy cảm với nhiễu trong nguồn điện. Ở đây điện áp đầu ra được so sánh với điện áp chuẩn để tạo ra tín hiệu lỗi. Tín hiệu lỗi được so sánh với một điện áp răng cưa để tạo ra tín hiệu PWM được sử dụng để điều khiển giai đoạn công suất.

Nhiễu điện có thể được đưa vào trong ba khu vực chính: đầu vào và đầu ra bộ khuếch đại lỗi, Điện áp chuẩn và Ramp (Điện áp răng cưa). Việc thieeys kế tốt tại các nút điện áp này giúp giảm thiểu nhiễu điện. Nói chung, nhiễu là sự ghép điện dung (là sự truyền năng lượng trong một mạng điện hoặc giữa các mạng ở xa bằng dòng điện dịch chuyển giữa các nút mạch, được gây ra bởi điện trường. Khớp này có thể có tác dụng cố ý hoặc vô tình) ở các mạch mức thấp này. Một thiết kế tốt đảm bảo rằng các mạch mức thấp được định tuyến chặt chẽ khỏi bất kỳ dạng sóng chuyển mạch nào.

 Power Tips # 1 : Lọc nhiễu nguồn xung
Hình 1
Các mạch điều khiển mức thấp có thể gây nhiễu

Đầu vào của bộ khuếch đại lỗi có lẽ là nút nhạy cảm nhất trong bộ nguồn vì nó thường có nhiều thành phần nhất được kết nối với nó. Kết hợp điều này với mức khuếch đại rất cao và trở kháng cao sẽ gây ra một ảnh hưởng rất lớ. Trong quá trình bố trí linh kiện, bạn phải giảm thiểu chiều dài các nút này. Bạn cần đặt các thành phần phản hồi và đầu vào càng gần bộ khuếch đại lỗi càng tốt. Nếu có tụ điện tích hợp tần số cao trong mạng phản hồi, bạn nên đặt nó gần bộ khuếch đại, tiếp theo là các thành phần phản hồi khác. Ngoài ra, các mạch bù có thể được hình thành với các tụ điện-điện trở nối tiếp. Để có kết quả tốt nhất, hãy đặt điện trở về phía đầu vào bộ khuếch đại lỗi để tín hiệu tần số cao được đưa vào nút tụ điện trở,

Ramp là một khu vực tiềm ẩn vấn đề về nhiễu điện. Ramp được tạo ra bằng cách sạc tụ điện (chế độ điện áp), hoặc bắt nguồn từ một mẫu dòng điện của công tắc nguồn (chế độ dòng điện). Thông thường, Ramp ở chế độ điện áp không phải là một vấn đề ở chỗ tụ điện có trở kháng thấp đối với các tín hiệu được đưa vào tần số cao. Sự biến đổi dòng điện (Ramp current) có nhiều vấn đề hơn do các xung gờ biên (Sự chuyển đổi chủ yếu đầu tiên của xung xuất hiện sau một thời gian cho trước), biên độ Ramp tương đối nhỏ và các thành phần ký sinh trong giai đoạn của nguồn điện.

Hình 2 cho thấy một số vấn đề với đường dốc dòng điện (Ramp current). Dấu vết đầu tiên cho thấy đoạn đỉnh nhiễu sườn trước và ramp current tiếp theo . Bộ so sánh (tùy thuộc vào tốc độ của nó) có hai điểm điện áp ngắt. Kết quả là hoạt động điều khiển hỗn loạn.

Sự cố này được khắc phục tốt nhất bằng cách bỏ các gờ điện áp trong vi mạch điều khiển, bỏ qua phần đầu tiên của dạng sóng dòng điện. Lọc tần số cao của dạng sóng cũng hữu ích. Một lần nữa, đặt tụ điện càng gần IC điều khiển càng tốt. Một vấn đề phổ biến khác là dao động dưới sóng hài, như được minh họa trong cả hai dạng sóng. Dạng sóng điều khiển rộng-hẹp này là dấu hiệu của việc bù độ dốc không đầy đủ.

 Power Tips # 1 : Lọc nhiễu nguồn xung

 Power Tips # 1 : Lọc nhiễu nguồn xungHình 2 Hai vấn đề nhiễu phổ biến ở chế độ dòng điện

Bạn đã thực sự cẩn thận với bố cục của mình để Lọc nhiễu nguồn xung . Bạn làm gì bây giờ Trước tiên hãy xác minh phản hồi vòng lặp của bạn để loại bỏ sự không ổn định là vấn đề. Điều thú vị là vấn đề nhiễu có thể xuất hiện là sự không ổn định ở tần số chéo của nguồn điện. Nhưng điều thực sự đang xảy ra là vòng lặp đang sửa lỗi được đưa vào nhanh nhất có thể phản hồi. Một lần nữa, cách tốt nhất để tiếp tục là nhận ra rằng nhiễu đang được đưa vào một trong ba khu vực: bộ khuếch đại lỗi,điểm chuẩn hoặc điểm Ramp.

Bước đầu tiên là thăm dò các nút. Xem liệu có sự phi tuyến rõ ràng trong đoạn ramp hoặc sự biến đổi tần số cao trong đầu ra amp lỗi hay không. Nếu bạn không thể phát hiện bất cứ điều gì, hãy lấy bộ khuếch đại lỗi ra khỏi mạch và thay thế nó bằng một nguồn điện áp khác. Bạn có thể thay đổi đầu ra của nguồn điện áp để thay đổi mượt mà đầu ra của nguồn điện. Nếu điều này hoạt động, bạn đã thu hẹp vấn đề ở điểm chuẩn và amp lỗi.

Đôi khi điểm chuẩn trong vi mạch điều khiển dễ bị chuyển đổi dạng sóng và điều kiện này có thể được cải thiện khi bỏ qua bổ sung (hoặc thích hợp). Ngoài ra, làm chậm các dạng sóng chuyển đổi bằng điện trở ổ cổng có thể hữu ích. Nếu vấn đề là bộ khuếch đại lỗi, thường giảm trở kháng của các thành phần bù vì điều này làm giảm biên độ của tín hiệu được đưa vào. Nếu vẫn thất bại, hãy loại bỏ các nút bộ khuếch đại lỗi khỏi bảng mạch in. Hệ thống dây dẫn khí cho các bộ phận bù có thể giúp xác định vấn đề nằm ở đâu.

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here