Tom lược

Điện áp gợn sóng là sự dao động điện áp ở đầu ra của nguồn điện DC , đề cập đến thành phần AC của điện áp đầu ra. Điện áp gợn sóng quá mức có thể ảnh hưởng đến hoạt động bình thường của các thiết bị điện tử, vì vậy việc giảm điện áp gợn sóng là vấn đề quan trọng cần được giải quyết trong quá trình thiết kế bộ nguồn. Bài viết này sẽ giới thiệu một số phương pháp thường được sử dụng để giảm điện áp gợn sóng.

1. Tụ lọc
Tụ lọc là phương pháp được sử dụng phổ biến để giảm điện áp gợn sóng. Bằng cách chọn giá trị điện dung thích hợp, hầu hết các thành phần AC ở điện áp đầu ra có thể được lọc ra, từ đó làm giảm điện áp gợn sóng. Nói chung, giá trị điện dung càng lớn thì hiệu quả lọc càng tốt. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng giá trị điện dung cao có thể làm tăng chi phí và khối lượng, trong khi giá trị điện dung thấp có thể không đạt được kết quả lọc tốt.

2. Tăng độ tự cảm
Việc thêm các thành phần cảm ứng vào mạch đầu ra nguồn DC có thể làm giảm điện áp gợn sóng một cách hiệu quả. Các thành phần cảm ứng có đặc tính thể hiện trở kháng cao đối với dòng điện xoay chiều, do đó đóng vai trò lọc trong mạch. Bằng cách tăng số lượng và giá trị của các thành phần cảm ứng, điện áp gợn sóng có thể giảm hơn nữa. Cần lưu ý rằng việc lựa chọn các thành phần điện cảm phải được tối ưu hóa theo các tình huống và yêu cầu ứng dụng cụ thể.

3. Sử dụng bộ điều chỉnh điện áp
Bộ điều chỉnh điện áp là bộ phận quản lý nguồn điện được sử dụng phổ biến có thể cung cấp điện áp đầu ra ổn định. Bằng cách đưa điện áp gợn sóng vào đầu vào của bộ điều chỉnh điện áp, có thể thu được điện áp gần như không có gợn sóng ở đầu ra của bộ điều chỉnh điện áp. Bộ điều chỉnh thường sử dụng điều khiển phản hồi để duy trì điện áp đầu ra ổn định bằng cách liên tục điều chỉnh các mạch bên trong của chúng. Việc chọn một bộ điều chỉnh điện áp phù hợp và thiết kế mạch phản hồi có thể làm giảm điện áp gợn sóng một cách hiệu quả.

4. Tối ưu hóa bố trí nguồn điện
Tối ưu hóa bố trí nguồn điện hợp lý có thể làm giảm điện áp gợn sóng. Đầu tiên, điều quan trọng là phải tách các mạch tần số cao và tần số thấp. Sự giao thoa giữa các mạch tần số cao và tần số thấp có thể dẫn đến sự gia tăng điện áp gợn sóng. Thứ hai, điều quan trọng là phải chú ý đến hệ thống dây điện giữa nguồn điện và tải, giảm độ dài của dây dẫn và thực hiện các biện pháp cách ly hợp lý để giảm nhiễu xuyên âm giữa nguồn điện và tải, từ đó giảm điện áp gợn sóng. Cuối cùng, cần bố trí dây nối đất hợp lý để tránh nhiễu
từ mạch dây nối đất và giảm điện áp gợn sóng.

5. Chọn máy biến áp phù hợp Máy
biến áp là thành phần thường được sử dụng trong nguồn điện một chiều và việc chọn máy biến áp phù hợp có thể làm giảm điện áp gợn sóng. Nói chung, công nghệ khe hở nhiều tầng có thể được sử dụng trong thiết kế máy biến áp, giúp tăng điện trở từ của lõi sắt bằng cách tạo ra các khe hở trên lõi sắt, từ đó làm tăng tần số hoạt động
và dòng điện bão hòa của máy biến áp. Điều này có thể làm giảm điện áp gợn sóng của máy biến áp trong quá trình vận hành.

6. Kiểm soát sự thay đổi tải

Những thay đổi, dao động đột ngột của phụ tải cũng có thể dẫn đến sự gia tăng điện áp gợn sóng, do đó cần xem xét và kiểm soát đầy đủ những thay đổi của phụ tải trong thiết kế. Cân bằng tải có thể được sử dụng để giảm tổng điện áp gợn sóng bằng cách thiết kế các mạch tải thích hợp tạo ra những dao động ngược chiều ở điện áp đầu ra. Ngoài ra, việc kiểm soát hợp lý tốc độ biến đổi của tải và tránh thay đổi tải nhanh cũng là phương pháp hiệu quả để giảm điện áp gợn sóng.

7. Tối ưu hóa thiết kế tản nhiệt

Nhiệt sinh ra trong quá trình vận hành nguồn điện cũng có thể dẫn đến tăng điện áp gợn sóng. Vì vậy, trong quá trình thiết kế cần tối ưu hóa thiết kế tản nhiệt để đảm bảo nhiệt độ hoạt động của bộ nguồn nằm trong khoảng hợp lý. Các bộ phận tản nhiệt như tản nhiệt, quạt có thể được sử dụng để tăng diện tích và hiệu quả tản nhiệt. Thông qua thiết kế tản nhiệt tốt, điện áp gợn có thể giảm.

8. Lựa chọn linh kiện hợp lý
Trong thiết kế, việc lựa chọn linh kiện nguồn phù hợp cũng là yếu tố then chốt trong việc giảm điện áp gợn sóng. Ví dụ: chọn một diode có dòng điện gợn sóng thấp và bóng bán dẫn I0S có thể giảm tổn thất chuyển mạch và điện áp gợn sóng trong quá trình chuyển mạch. Trong khi đó, điều quan trọng là chọn tụ điện có ESR (Điện trở nối tiếp tương đương) thấp để giảm tổn thất và
điện áp gợn do điện trở trong của tụ gây ra.

Kết luận
Điện áp gợn sóng nhỏ là một vấn đề quan trọng cần được giải quyết trong quá trình thiết kế nguồn điện. Bài viết giới thiệu một số phương pháp thường được sử dụng, bao gồm tụ lọc, tăng độ tự cảm, sử dụng bộ điều chỉnh điện áp, tối ưu hóa cách bố trí nguồn điện, lựa chọn máy biến áp phù hợp, điều khiển sự thay đổi của phụ tải, tối ưu hóa thiết kế tản nhiệt và lựa chọn linh kiện hợp lý. Trong các ứng dụng thực tế, các phương pháp thích hợp có thể được lựa chọn dựa trên nhu cầu cụ thể để giảm điện áp gợn và cải thiện độ ổn định và độ tin cậy của nguồn điện.