Pengantar singkat

Tegangan riak adalah fluktuasi tegangan pada keluaran catu daya DC , mengacu pada komponen AC dari tegangan keluaran. Tegangan riak yang berlebihan dapat berdampak pada pengoperasian normal perangkat elektronik, sehingga pengurangan tegangan riak merupakan masalah penting yang perlu ditangani dalam proses desain catu daya. Artikel ini akan memperkenalkan beberapa metode yang umum digunakan untuk mengurangi tegangan riak.

1. Kapasitor filter
Kapasitor filter adalah metode yang umum digunakan untuk mengurangi tegangan riak. Dengan memilih nilai kapasitansi yang sesuai, sebagian besar komponen AC pada tegangan keluaran dapat disaring, sehingga mengurangi tegangan riak. Secara umum, semakin besar nilai kapasitansi, semakin baik efek penyaringannya. Namun perlu diperhatikan bahwa nilai kapasitansi yang tinggi dapat meningkatkan biaya dan volume, sedangkan nilai kapasitansi yang rendah mungkin tidak memberikan hasil penyaringan yang baik.

2. Meningkatkan induktansi
Menambahkan komponen induktif ke rangkaian keluaran daya DC dapat secara efektif mengurangi tegangan riak. Komponen induktif memiliki karakteristik menunjukkan impedansi tinggi terhadap arus AC, sehingga memainkan peran penyaringan dalam rangkaian. Dengan meningkatkan jumlah dan nilai komponen induktif, tegangan riak dapat dikurangi. Perlu dicatat bahwa pemilihan komponen induktansi harus dioptimalkan sesuai dengan skenario dan persyaratan aplikasi tertentu.

3. Gunakan pengatur tegangan
Regulator tegangan adalah komponen manajemen daya yang umum digunakan yang dapat memberikan tegangan keluaran yang stabil. Dengan memasukkan tegangan riak pada ujung masukan pengatur tegangan, maka dapat diperoleh tegangan yang hampir tanpa riak pada ujung keluaran pengatur tegangan. Regulator biasanya menggunakan kontrol umpan balik untuk menjaga kestabilan tegangan keluaran dengan terus menyesuaikan sirkuit internalnya. Memilih pengatur tegangan yang sesuai dan merancang rangkaian umpan balik dapat secara efektif mengurangi tegangan riak.

4. Mengoptimalkan tata letak catu daya
Optimalisasi tata letak catu daya yang wajar dapat mengurangi tegangan riak. Pertama, penting untuk memisahkan rangkaian frekuensi tinggi dan frekuensi rendah. Interferensi antara rangkaian frekuensi tinggi dan frekuensi rendah dapat menyebabkan peningkatan tegangan riak. Kedua, penting untuk memperhatikan perkabelan antara catu daya dan beban, mengurangi panjang kabel, dan mengambil tindakan isolasi yang wajar untuk mengurangi crosstalk antara catu daya dan beban, sehingga mengurangi tegangan riak. Terakhir, tata letak kabel arde yang wajar harus dilakukan untuk menghindari interferensi
dari rangkaian kabel arde dan mengurangi tegangan riak.

5. Pilih trafo yang sesuai
Trafo merupakan komponen yang biasa digunakan pada catu daya DC, dan pemilihan trafo yang sesuai dapat mengurangi tegangan riak. Secara umum, teknologi celah multi-tahap dapat digunakan dalam desain transformator, yang meningkatkan ketahanan magnet inti besi dengan menciptakan celah pada inti besi, sehingga meningkatkan frekuensi operasi
dan arus saturasi transformator. Hal ini dapat mengurangi riak tegangan trafo selama pengoperasian.

6. Mengontrol perubahan beban

Perubahan dan fluktuasi beban yang tiba-tiba juga dapat menyebabkan peningkatan tegangan riak, sehingga perlu mempertimbangkan dan mengontrol sepenuhnya perubahan beban dalam desain. Penyeimbangan beban dapat digunakan untuk mengurangi tegangan riak total dengan merancang rangkaian beban yang sesuai yang menghasilkan fluktuasi tegangan keluaran yang berlawanan. Selain itu, pengendalian laju variasi beban yang wajar dan menghindari perubahan beban yang cepat juga merupakan metode yang efektif untuk mengurangi tegangan riak.

7. Optimalkan desain pembuangan panas

Panas yang dihasilkan selama pengoperasian catu daya juga dapat menyebabkan peningkatan tegangan riak. Oleh karena itu, dalam proses perancangan, perlu dilakukan optimasi desain pembuangan panas untuk memastikan bahwa suhu pengoperasian catu daya berada dalam kisaran yang wajar. Komponen pembuangan panas seperti heat sink dan kipas dapat digunakan untuk meningkatkan area pembuangan panas dan efisiensi. Melalui desain pembuangan panas yang baik, tegangan riak dapat dikurangi.

8. Pemilihan komponen secara wajar
Dalam desain, pemilihan komponen daya yang sesuai juga merupakan faktor kunci dalam mengurangi tegangan riak. Misalnya, memilih dioda dengan arus riak rendah dan transistor I0S dapat mengurangi kerugian peralihan dan tegangan riak selama peralihan. Sementara itu, penting untuk memilih kapasitor dengan ESR (Equivalent Series Resistance) yang rendah untuk mengurangi rugi-rugi dan
tegangan riak yang disebabkan oleh resistansi internal kapasitor.

Kesimpulan
Tegangan riak yang kecil merupakan masalah penting yang perlu diatasi dalam proses desain catu daya. Artikel ini memperkenalkan beberapa metode yang umum digunakan, termasuk menyaring kapasitor, meningkatkan induktansi, menggunakan pengatur tegangan, mengoptimalkan tata letak catu daya, memilih transformator yang sesuai, mengendalikan perubahan beban, mengoptimalkan desain pembuangan panas, dan memilih komponen secara wajar. Dalam penerapan praktis, metode yang tepat dapat dipilih berdasarkan kebutuhan spesifik untuk mengurangi tegangan riak dan meningkatkan stabilitas dan keandalan catu daya.