パワーモジュールのアプリケーションにおける一般的な問題の中で、負荷端でのリップルノイズを減らすことは、ほとんどのユーザーの関心事です。 では、モジュールのリップル ノイズを低減するにはどうすればよいでしょうか。 リップル ノイズ波形、テスト方法、モジュール設計、およびアプリケーションの観点から、Puke Technology は、出力リップル ノイズを効果的に低減するためのいくつかの方法を詳しく説明しています。
リップル ノイズの一般的な測定ツールは、オシロスコープ プラス プローブ法です。
リップルとノイズとは、直流電源の出力に重畳する電源のスイッチング周波数と同じ周波数の変動がリップル、高周波ノイズがノイズです。
リップルの発生は、スイッチによって伝達される断続的なエネルギーによって引き起こされます。 スイッチング電源の内部設計から始めて、スイッチングチューブの周波数を上げて毎回送信されるエネルギーを減らすことで、リップルを減らし、送信を増やすことができます。 エネルギーのインダクタンス値 L により、電流の急激なピーク値が減少し、リップルの変動幅が減少します。
モジュールの外側、特にクライアント側から、出力フィルタ コンデンサを追加してリップルを減らすことができますが、ほとんどのスイッチング電源モジュールには最大容量負荷制限があるため、コンデンサを無期限に増やすことはできません。
リップルノイズ試験方法
中小規模のパワーモジュール電源のリップルおよびノイズ試験では、業界では主に平行線試験法と接触法が採用されています。 このうち、ピン間隔が比較的大きい製品には平行線試験法が使用され、モジュールのピン間隔が小さい製品には依存試験法が使用されます。
しかし、パラレル ライン テスト方法を使用するか、信頼できるテスト方法を使用するかに関係なく、オシロスコープの帯域幅を 20MHz に制限する必要があります。
平行線試験
注 1: C1 は容量 1μF の高周波コンデンサです。 C2は容量10μFのタンタルコンデンサです。
注 2: 2 つの平行な銅箔ストリップ間の距離は 2.5mm であり、2 つの平行な銅箔ストリップの電圧降下の合計は、出力電圧の 2% 未満でなければなりません。
信頼できるテスト方法: グラウンド クリップ テストを削除することの違い
リップル ノイズをテストするには、グランド クリップを取り外す必要があります。これは主に、オシロスコープのグランド クリップがさまざまな高周波ノイズを吸収し、電源の出力リップル ノイズを正確に反映できず、測定結果に影響を与えるためです。
出力フィルタ コンデンサの影響: 出力フィルタ コンデンサの静電容量と ESR も、モジュールが出力するリップル ノイズに直接影響します。
リップル ノイズに対するインダクタンスの影響: インダクタンスのインダクタンスと寄生容量もリップル ノイズに大きな影響を与えます。 一般に、インダクタンスが大きいほどリップル抑制効果が顕著で、寄生容量が小さいインダクタンスがノイズ抑制に効果があります。
