A tensão de ondulação é um parâmetro importante nas fontes de alimentação comutadas (SMPS) pois afeta o desempenho e a longevidade dos componentes eletrônicos. Calcular a tensão de ondulação ajuda na concepção de filtros e na seleção de componentes apropriados para garantir tensão de saída estável. Este artigo explica o método básico para estimar a tensão de ondulação em circuitos SMPS.

Compreender a tensão da ondulação

A tensão de ondulação é a variação periódica residual na saída DC de uma fonte de alimentação. Ela resulta da ação de comutação do conversor e da carga e descarga dos componentes do filtro de saída. A magnitude da tensão de ondulação depende de fatores como frequência de comutação, corrente de carga e valores dos componentes do filtro.

Método de Cálculo Básico

A abordagem mais comum para estimar a tensão de ondulação envolve analisar os componentes do filtro de saída, tipicamente um indutor e um capacitor. A fórmula varia com base no tipo de conversor, mas uma aproximação geral para um conversor de buck é:

Tensão de ríptil (Vripple ]) □ (I] carga × D) / (f] comutação × C)[

Onde:

  • I]load = corrente de carga
  • D = ciclo de serviço
  • f]switch = frequência de comutação
  • C = capacitância do condensador de saída

Fatores que afetam a tensão da ondulação

Vários fatores influenciam a tensão de ondulação em um SMPS:

  • Freqüência de comutação:] Frequência mais elevada reduz a ondulação.
  • Valor do capacitor: A capacitância maior diminui a amplitude da onda da onda.
  • Corrente de carga: Corrente de carga aumentada aumenta a tensão de ondulação.
  • Desenho do filtro: Os filtros devidamente projetados minimizam a ondulação.