แนะนำสั้น ๆ

แรงดันไฟฟ้าระลอกคือความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าในเอาท์พุตของแหล่งจ่ายไฟ DCซึ่งอ้างอิงถึงส่วนประกอบ AC ของแรงดันเอาท์พุต แรงดันไฟฟ้าริปเปิลที่มากเกินไปอาจส่งผลกระทบต่อการทำงานปกติของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ดังนั้นการลดแรงดันไฟฟ้าริปเปิลจึงเป็นปัญหาสำคัญที่ต้องแก้ไขในกระบวนการออกแบบแหล่งจ่ายไฟ บทความนี้จะแนะนำวิธีการที่ใช้กันทั่วไปในการลดแรงดันริปเปิล

1. ตัวเก็บประจุตัวกรอง
ตัวเก็บประจุตัวกรองเป็นวิธีที่ใช้กันทั่วไปในการลดแรงดันกระเพื่อม เมื่อเลือกค่าความจุไฟฟ้าที่เหมาะสม ส่วนประกอบ AC ส่วนใหญ่ในแรงดันไฟเอาท์พุตจะสามารถกรองออกได้ จึงช่วยลดแรงดันริปเปิลได้ โดยทั่วไปแล้ว ยิ่งค่าความจุมากเท่าใด ผลการกรองก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น อย่างไรก็ตาม ควรสังเกตว่าค่าความจุสูงสามารถเพิ่มต้นทุนและปริมาตรได้ ในขณะที่ค่าความจุต่ำอาจไม่ได้ผลการกรองที่ดี

2. เพิ่มความเหนี่ยวนำ การ
เพิ่มส่วนประกอบอุปนัยให้กับวงจรเอาต์พุตกำลังไฟ DC สามารถลดแรงดันกระเพื่อมได้อย่างมีประสิทธิภาพ ส่วนประกอบอุปนัยมีลักษณะเฉพาะของการแสดงความต้านทานสูงต่อกระแสไฟฟ้ากระแสสลับ จึงมีบทบาทในการกรองในวงจร โดยการเพิ่มจำนวนและค่าของส่วนประกอบอุปนัย แรงดันไฟฟ้าระลอกสามารถลดลงได้อีก ควรสังเกตว่าการเลือกส่วนประกอบตัวเหนี่ยวนำควรได้รับการปรับให้เหมาะสมตามสถานการณ์และข้อกำหนดการใช้งานเฉพาะ

3. ใช้ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า
ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าเป็นส่วนประกอบการจัดการพลังงานที่ใช้กันทั่วไปซึ่งสามารถให้แรงดันเอาต์พุตที่เสถียร โดยการป้อนแรงดันไฟฟ้าระลอกที่ปลายอินพุตของตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า สามารถรับแรงดันไฟฟ้าที่แทบไม่มีการกระเพื่อมที่ปลายเอาต์พุตของตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า โดยทั่วไปหน่วยงานกำกับดูแลจะใช้การควบคุมป้อนกลับเพื่อรักษาแรงดันไฟฟ้าเอาท์พุตให้เสถียรโดยการปรับวงจรภายในอย่างต่อเนื่อง การเลือกตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าที่เหมาะสมและการออกแบบวงจรป้อนกลับสามารถลดแรงดันริปเปิลได้อย่างมีประสิทธิภาพ

4. ปรับโครงร่างแหล่งจ่ายไฟให้เหมาะสม
การเพิ่มประสิทธิภาพเค้าโครงแหล่งจ่ายไฟอย่างเหมาะสมสามารถลดแรงดันไฟฟ้ากระเพื่อมได้ ประการแรก สิ่งสำคัญคือต้องแยกวงจรความถี่สูงและความถี่ต่ำออกจากกัน การรบกวนระหว่างวงจรความถี่สูงและความถี่ต่ำอาจทำให้แรงดันไฟฟ้ากระเพื่อมเพิ่มขึ้น ประการที่สอง สิ่งสำคัญคือต้องใส่ใจกับการเดินสายไฟระหว่างแหล่งจ่ายไฟและโหลด ลดความยาวของสายไฟ และใช้มาตรการแยกที่เหมาะสมเพื่อลดการครอสทอล์คระหว่างแหล่งจ่ายไฟและโหลด ซึ่งจะช่วยลดแรงดันไฟฟ้ากระเพื่อม สุดท้ายนี้ ควรมีการจัดวางสายกราวด์ที่เหมาะสมเพื่อหลีกเลี่ยงการรบกวน
จากวงจรสายกราวด์ และลดแรงดันไฟฟ้ากระเพื่อม

5. เลือกหม้อแปลงที่เหมาะสม
หม้อแปลงเป็นส่วนประกอบที่ใช้กันทั่วไปในแหล่งจ่ายไฟ DC และการเลือกหม้อแปลงที่เหมาะสมสามารถลดแรงดันกระเพื่อมได้ โดยทั่วไปแล้ว เทคโนโลยีช่องว่างหลายขั้นตอนสามารถใช้ในการออกแบบหม้อแปลง ซึ่งจะเพิ่มความต้านทานแม่เหล็กของแกนเหล็กโดยการสร้างช่องว่างบนแกนเหล็ก ซึ่งจะเพิ่มความถี่ในการทำงาน
และกระแสอิ่มตัวของหม้อแปลง สิ่งนี้สามารถลดแรงดันกระเพื่อมของหม้อแปลงระหว่างการทำงานได้

6. ควบคุมการเปลี่ยนแปลงโหลด

การเปลี่ยนแปลงและความผันผวนอย่างกะทันหันของโหลดอาจทำให้แรงดันไฟฟ้ากระเพื่อมเพิ่มขึ้นได้ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องพิจารณาและควบคุมการเปลี่ยนแปลงของโหลดในการออกแบบอย่างเต็มที่ โหลดบาลานซ์สามารถใช้เพื่อลดแรงดันริปเปิลทั้งหมดโดยการออกแบบวงจรโหลดที่เหมาะสมซึ่งสร้างความผันผวนตรงข้ามกับแรงดันเอาต์พุต นอกจากนี้ การควบคุมอัตราการเปลี่ยนแปลงโหลดอย่างสมเหตุสมผลและการหลีกเลี่ยงการเปลี่ยนแปลงโหลดอย่างรวดเร็วยังเป็นวิธีการที่มีประสิทธิภาพในการลดแรงดันริปเปิลอีกด้วย

7. เพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบการกระจายความร้อน

ความร้อนที่เกิดขึ้นระหว่างการทำงานของแหล่งจ่ายไฟอาจทำให้แรงดันไฟฟ้ากระเพื่อมเพิ่มขึ้น ดังนั้นในกระบวนการออกแบบจึงจำเป็นต้องปรับการออกแบบการกระจายความร้อนให้เหมาะสมเพื่อให้แน่ใจว่าอุณหภูมิการทำงานของแหล่งจ่ายไฟอยู่ในช่วงที่เหมาะสม ส่วนประกอบการกระจายความร้อน เช่น ตัวระบายความร้อนและพัดลม สามารถใช้เพื่อเพิ่มพื้นที่และประสิทธิภาพการกระจายความร้อน ด้วยการออกแบบการกระจายความร้อนที่ดี แรงดันกระเพื่อมจึงสามารถลดลงได้

8. เลือกส่วนประกอบอย่างสมเหตุสมผล
ในการออกแบบ การเลือกส่วนประกอบพลังงานที่เหมาะสมยังเป็นปัจจัยสำคัญในการลดแรงดันริปเปิลอีกด้วย ตัวอย่างเช่น การเลือกไดโอดที่มีกระแสริปเปิลต่ำและทรานซิสเตอร์ I0S สามารถลดการสูญเสียการสวิตชิ่งและแรงดันริปเปิลระหว่างการสวิตชิ่งได้ ในขณะเดียวกัน สิ่งสำคัญคือต้องเลือกตัวเก็บประจุที่มี ESR ต่ำ (ความต้านทานอนุกรมที่เทียบเท่า) เพื่อลดการสูญเสียและ
แรงดันกระเพื่อมที่เกิดจากความต้านทานภายในของตัวเก็บประจุ

บทสรุป
แรงดันไฟฟ้ากระเพื่อมขนาดเล็กเป็นปัญหาสำคัญที่ต้องแก้ไขในกระบวนการออกแบบแหล่งจ่ายไฟ บทความนี้แนะนำวิธีการที่ใช้กันทั่วไปบางประการ รวมถึงการกรองตัวเก็บประจุ การเพิ่มความเหนี่ยวนำ การใช้ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า การปรับโครงร่างแหล่งจ่ายไฟให้เหมาะสม การเลือกหม้อแปลงที่เหมาะสม การควบคุมการเปลี่ยนแปลงโหลด การปรับการออกแบบการกระจายความร้อนให้เหมาะสม และการเลือกส่วนประกอบอย่างสมเหตุสมผล ในการใช้งานจริง สามารถเลือกวิธีการที่เหมาะสมได้ตามความต้องการเฉพาะเพื่อลดแรงดันไฟฟ้ากระเพื่อม และปรับปรุงเสถียรภาพและความน่าเชื่อถือของแหล่งจ่ายไฟ