Като доставчик на DC настолни захранвания разбирам значението на нискошумно захранване в различни приложения. Шумът в постояннотоковото захранване може да причини смущения в чувствителни електронни вериги, водещи до неточни измервания и ненадеждна работа. В тази публикация в блога ще споделя някои ефективни начини за намаляване на нивото на шума на DC настолно захранване.
Разбиране на източниците на шум в DC настолни захранвания
Преди да се задълбочим в решенията, важно е да разберем откъде идва шумът в DC настолните захранвания. Има няколко често срещани източника на шум:
- Шум при превключване: Много модерни DC настолни захранвания използват превключващи регулатори за преобразуване на входното напрежение в желаното изходно напрежение. Тези регулатори работят чрез бързо включване и изключване на тока, което може да генерира високочестотен шум.
- Пулсации и шум на входното напрежение: Ако входното напрежение към захранването има пулсации или шум, това може да се прехвърли към изхода, увеличавайки общото ниво на шума.
- Компонентен шум: Електронни компоненти като резистори, кондензатори и транзистори могат да генерират шум поради топлинни ефекти и други физически явления.
- Електромагнитни смущения (EMI): Външните електромагнитни полета могат да се свържат със захранването и да причинят шум. Това може да е от близко електрическо оборудване, радиочестотни източници или дори електрическата мрежа.
Стратегии за намаляване на шума в DC настолни захранвания
1. Изберете дизайн на захранване с нисък шум
Когато избирате DC настолно захранване, изберете модели, които са проектирани с нисък шум. Например нашатаN38300 Програмируемо DC захранване (5kW~180kW)иN36100 Програмируемо DC захранване (500/900W)са проектирани да минимизират шума чрез усъвършенстван дизайн на веригата и висококачествени компоненти. Тези захранвания използват превключващи регулатори с нисък шум и имат отлични възможности за филтриране, за да намалят както шума при превключване, така и пулсациите на входа.
2. Използвайте входни и изходни филтри
- Входящи филтри: Инсталирането на входен филтър може да помогне за намаляване на пулсациите и шума на входното напрежение. Добре проектираният входен филтър може да блокира високочестотния шум от електрическата мрежа и да предотврати навлизането му в захранването. Това може да бъде обикновен LC (индуктор-кондензатор) филтър или по-сложен активен филтър.
- Изходни филтри: Изходните филтри се използват за изглаждане на изходното напрежение и намаляване на останалия шум. Кондензаторите обикновено се използват като изходни филтри. За нискочестотен шум електролитните кондензатори могат да бъдат ефективни, докато керамичните кондензатори са по-добри за високочестотен шум. В някои случаи може да се използва комбинация от различни видове кондензатори за постигане на най-добри резултати. Например нашатаN35500 Двупосочен DC захранващ блок (14kW~420kW)идва с вградени високоефективни изходни филтри, за да се осигури чисто и стабилно изходно напрежение.
3. Правилно заземяване
Доброто заземяване е от решаващо значение за намаляване на шума в постояннотоково захранване. Правилното заземяване осигурява път с нисък импеданс за електрически токове, което помага да се предотврати натрупването на статични заряди и намалява свързването на електромагнитни смущения. Уверете се, че захранването е свързано към надеждно заземяване и използвайте къси и дебели заземяващи проводници, за да минимизирате съпротивлението. Освен това се уверете, че цялото оборудване, свързано към захранването, също е правилно заземено, за да избегнете заземителни вериги, които могат да внесат шум.
4. Екраниране
Екранирането може да се използва за защита на захранването от външни електромагнитни смущения. Корпусът на захранващия блок трябва да бъде направен от проводим материал, като метал, който може да действа като екран. Корпусът трябва да бъде правилно заземен, за да се гарантира, че всички електромагнитни полета, които се прихващат от екрана, се отвеждат безопасно към земята. Освен това вътрешните компоненти могат да бъдат екранирани поотделно, за да се намали свързването на шума между различните части на захранването.
5. Топлинно управление
Прекомерната топлина може да увеличи шума, генериран от електронните компоненти. Следователно правилното управление на топлината е от съществено значение за намаляване на шума. Уверете се, че захранването има подходяща вентилация и охлаждане. Използвайте радиатори на компоненти с висока мощност, за да разсейвате топлината ефективно. В някои случаи вентилаторите могат да се използват за подобряване на ефективността на охлаждане. Чрез поддържане на компонентите при по-ниска температура, тяхното генериране на шум може да бъде намалено.
6. Избор на компонент
Внимателно изберете компонентите, използвани в захранването. Използвайте висококачествени резистори, кондензатори и транзистори с ниски шумови характеристики. Например резисторите с метален филм обикновено имат по-нисък шум от резисторите с въглероден състав. Висококачествените кондензатори с ниско еквивалентно серийно съпротивление (ESR) също могат да помогнат за намаляване на шума.
7. Изолация
Изолацията може да се използва за отделяне на захранването от товара и намаляване на свързването на шума. Изолационните трансформатори могат да се използват за изолиране на входа и изхода на захранването, което може да помогне за намаляване на предаването на шум и смущения. В допълнение, оптрони могат да се използват за изолиране на управляващи сигнали, предотвратявайки свързването на шум между различни части на веригата.
Тестване и проверка
След прилагане на горните стратегии е важно да тествате нивото на шума на захранването, за да сте сигурни, че желаното намаление е постигнато. Използвайте висококачествен осцилоскоп или специален анализатор на шума на захранването, за да измерите пулсациите и шума на изходното напрежение. Сравнете измерените стойности със спецификациите на захранването, за да проверите работата му.
Заключение
Намаляването на нивото на шума на DC стационарно захранване е многостранен процес, който включва внимателен дизайн, подходящ избор на компоненти и използване на подходящи техники за филтриране и екраниране. Като следвате стратегиите, посочени в тази публикация в блога, можете значително да намалите шума във вашето DC захранващо устройство и да осигурите чист и стабилен източник на захранване за вашите електронни схеми.
Ако се интересувате от нашите DC настолни захранвания или имате някакви въпроси относно намаляването на шума, моля не се колебайте да се свържете с нас за повече информация и да обсъдим вашите специфични изисквания. Ние се ангажираме да предоставяме висококачествени решения за захранване с ниски нива на шум, за да отговорим на нуждите на нашите клиенти.
Референции
- Хоровиц, П. и Хил, У. (1989). Изкуството на електрониката. Cambridge University Press.
- Пол, CR (2006). Въведение в електромагнитната съвместимост. Wiley-Interscience.