1.Hành động chuyển mạch của thiết bị chuyển mạch: Việc bật và tắt các thiết bị chuyển mạch (chẳng hạn như MOSFET, IGBT) trong nguồn điện chuyển mạch sẽ tạo ra những thay đổi về dòng điện và điện áp tần số cao. Những thay đổi này được truyền qua đầu ra của nguồn điện, tạo thành gợn sóng. Tần số chuyển mạch càng cao thì tần số gợn sóng càng cao.
2.ESR và ESL của Tụ lọc đầu ra: Điện trở nối tiếp tương đương (ESR) và Độ tự cảm nối tiếp tương đương (ESL) của tụ lọc đầu ra gây ra dao động điện áp trong quá trình sạc và xả của tụ điện, từ đó tạo ra hiện tượng gợn sóng. Giá trị ESR và ESL lớn hơn dẫn đến gợn sóng lớn hơn.
3.Biến động điện áp đầu vào: Sự dao động của điện áp đầu vào ảnh hưởng đến điện áp đầu ra thông qua chức năng truyền của nguồn điện chuyển mạch, gây ra hiện tượng gợn điện áp đầu ra. Biến động điện áp đầu vào có thể bắt nguồn từ sự thay đổi của lưới điện hoặc thay đổi của các phụ tải khác.
4. Thay đổi dòng tải: Dòng tải thay đổi nhanh khiến tụ lọc đầu ra sạc và xả nhanh hơn, dẫn đến độ gợn sóng tăng lên. Dòng tải thay đổi càng nhanh thì gợn sóng càng lớn.
5. Nhiễu điện từ (EMI): Nguồn điện chuyển mạch tạo ra nhiễu điện từ trong quá trình hoạt động. Sự can thiệp này có thể được truyền qua đầu ra của nguồn điện, tạo thành gợn sóng. Nguồn EMI bao gồm hoạt động chuyển mạch của thiết bị và độ tự cảm rò rỉ của máy biến áp.
6. Vòng điều khiển không ổn định: Nếu vòng điều khiển của nguồn điện chuyển mạch được thiết kế không đúng cách, nó có thể gây ra dao động hoặc biến động ở điện áp đầu ra, biểu hiện dưới dạng gợn sóng. Sự mất ổn định của vòng điều khiển có thể phát sinh từ sự chậm trễ trong mạng phản hồi hoặc thiết kế mạng bù không đúng.
Các phương pháp giảm hiện tượng gợn sóng khi chuyển mạch nguồn điện
1.Tối ưu hóa mạch truyền động cho các thiết bị chuyển mạch: Bằng cách tối ưu hóa mạch truyền động cho các thiết bị chuyển mạch, tổn thất chuyển mạch và thời gian chuyển mạch có thể được giảm, nhờ đó giảm độ gợn sóng.
2.Chọn tụ lọc có ESR thấp và ESL thấp: Việc chọn tụ lọc có ESR thấp và ESL thấp giúp giảm dao động điện áp tạo ra trong quá trình sạc và xả của tụ điện, do đó giảm thiểu hiện tượng gợn sóng.
3.Tăng điện dung của tụ lọc đầu ra: Việc tăng điện dung của tụ lọc đầu ra giúp làm giảm dao động điện áp đầu ra, từ đó giảm gợn sóng.
4.Sử dụng Bộ lọc LC: Việc thêm bộ lọc LC ở đầu ra có thể làm giảm thêm độ gợn tần số-cao, giảm gợn sóng điện áp đầu ra.
5. Tối ưu hóa thiết kế vòng điều khiển: Bằng cách tối ưu hóa thiết kế vòng điều khiển, độ ổn định và tốc độ phản hồi của vòng điều khiển được cải thiện, giúp giảm dao động điện áp đầu ra và giảm gợn sóng.
6. Tấm chắn và Lọc EMI: Việc thực hiện các kỹ thuật che chắn và lọc EMI giúp giảm thiểu tác động của nhiễu điện từ đến điện áp đầu ra, từ đó giảm thiểu hiện tượng gợn sóng.
