Ripple voltage is een belangrijke parameter in de voeding van de geschakelde modus (SMPS), omdat het de prestaties en levensduur van elektronische componenten beïnvloedt. Berekenen van rimpelspanning helpt bij het ontwerpen van filters en het selecteren van geschikte componenten om een stabiele uitgangsspanning te garanderen. Dit artikel legt de basismethode uit om rimpelspanning in SMPS-circuits te schatten.

Begrijpen Ripple Spanning

Ripple voltage is de rest van de periodieke variatie in de DC uitgang van een voeding. Het resultaat van de schakelactie van de converter en het opladen en lossen van de output filter componenten. De omvang van rimpelspanning is afhankelijk van factoren zoals schakelfrequentie, belasting stroom, en filter component waarden.

Basisberekeningsmethode

De meest voorkomende benadering om rimpelspanning te schatten omvat het analyseren van de output filter componenten, meestal een inductor en een condensator. De formule varieert op basis van het type converter, maar een algemene benadering voor een buck converter is:

Ripple Spanning (Vrimpel) ≈ (Iload × D) / (f]schakelaar × C)[

waarbij:

  • Iload = belastingstroom
  • D = duty cycle
  • fschakelaar = schakelfrequentie
  • C = capaciteit van de uitgangscondensator

Factoren die de rimpelspanning beïnvloeden

Verschillende factoren beïnvloeden de rimpelspanning in een SMPS:

  • Wandelfrequentie: Hogere frequentie vermindert rimpel.
  • Capacitorwaarde: Grotere capaciteit vermindert rimpelamplitude.
  • Load current: Verhoogde belastingsstroom verhoogt rimpelspanning.
  • Filterontwerp: Goed ontworpen filters minimaliseren rimpels.