مقدمة مختصرة

جهد التموج هو تقلب الجهد في خرج مصدر طاقة التيار المستمر ، في إشارة إلى مكون التيار المتردد لجهد الخرج. يمكن أن يؤثر الجهد المموج الزائد على التشغيل العادي للأجهزة الإلكترونية، لذا فإن تقليل جهد التموج يعد مشكلة مهمة يجب معالجتها في عملية تصميم مصدر الطاقة. ستقدم هذه المقالة بعض الطرق الشائعة الاستخدام لتقليل جهد التموج.

1. مكثف الفلتر
مكثف الفلتر هو طريقة شائعة الاستخدام لتقليل جهد التموج. من خلال اختيار قيمة السعة المناسبة، يمكن تصفية معظم مكونات التيار المتردد في جهد الخرج، وبالتالي تقليل جهد التموج. بشكل عام، كلما كانت قيمة السعة أكبر، كان تأثير الترشيح أفضل. ومع ذلك، تجدر الإشارة إلى أن قيمة السعة العالية يمكن أن تزيد التكلفة والحجم، في حين أن قيمة السعة المنخفضة قد لا تحقق نتائج ترشيح جيدة.

2. زيادة الحث
إن إضافة مكونات حثية إلى دائرة خرج الطاقة DC يمكن أن يقلل بشكل فعال من تموج الجهد. تتميز المكونات الحثية بخاصية إظهار ممانعة عالية للتيار المتردد، وبالتالي تلعب دور الترشيح في الدوائر. من خلال زيادة عدد وقيمة المكونات الحثية، يمكن تقليل جهد التموج بشكل أكبر. تجدر الإشارة إلى أنه ينبغي تحسين اختيار مكونات الحث وفقًا لسيناريوهات ومتطلبات التطبيق المحددة.

3. استخدم منظم الجهد
منظم الجهد هو مكون شائع الاستخدام لإدارة الطاقة يمكنه توفير جهد خرج ثابت. من خلال إدخال جهد تموج عند طرف دخل منظم الجهد، يمكن الحصول على جهد بدون تموج تقريبًا عند طرف خرج منظم الجهد. تستخدم الهيئات التنظيمية عادةً التحكم في التغذية المرتدة للحفاظ على جهد الخرج المستقر من خلال الضبط المستمر لدوائرها الداخلية. إن اختيار منظم الجهد المناسب وتصميم دائرة التغذية الراجعة يمكن أن يقلل بشكل فعال من تموج الجهد.

4. تحسين تخطيط مصدر الطاقة
يمكن أن يؤدي التحسين المعقول لتخطيط مصدر الطاقة إلى تقليل الجهد المموج. أولاً، من المهم فصل الدوائر ذات التردد العالي والتردد المنخفض. قد يؤدي التداخل بين الدوائر عالية التردد ومنخفضة التردد إلى زيادة في جهد التموج. ثانيًا، من المهم الانتباه إلى الأسلاك بين مصدر الطاقة والحمل، وتقليل طول الأسلاك، واتخاذ إجراءات عزل معقولة لتقليل التداخل بين مصدر الطاقة والحمل، وبالتالي تقليل الجهد المموج. أخيرًا، يجب إجراء تخطيط معقول للسلك الأرضي لتجنب التداخل
من دائرة السلك الأرضي وتقليل الجهد المموج.

5. اختيار محول مناسب
المحولات هي مكونات شائعة الاستخدام في مصادر طاقة التيار المستمر، واختيار المحول المناسب يمكن أن يقلل من تموج الجهد. بشكل عام، يمكن استخدام تقنية الفجوة متعددة المراحل في تصميم المحولات، والتي تعمل على زيادة المقاومة المغناطيسية للنواة الحديدية عن طريق خلق فجوات على النواة الحديدية، وبالتالي زيادة تردد التشغيل
وتيار التشبع للمحول. هذا يمكن أن يقلل من جهد تموج المحول أثناء التشغيل.

6. التحكم في تغيرات الحمل

يمكن أن تؤدي التغييرات والتقلبات المفاجئة في الحمل أيضًا إلى زيادة في جهد التموج، لذلك من الضروري مراعاة التغييرات في الحمل والتحكم فيها بشكل كامل في التصميم. يمكن استخدام موازنة الحمل لتقليل إجمالي جهد التموج من خلال تصميم دوائر حمل مناسبة تولد تقلبات معاكسة في جهد الخرج. بالإضافة إلى ذلك، فإن التحكم المعقول في معدل تغير الحمل وتجنب تغيرات الحمل السريعة هي أيضًا طرق فعالة لتقليل جهد التموج.

7. تحسين تصميم تبديد الحرارة

قد تؤدي الحرارة المتولدة أثناء تشغيل مصدر الطاقة أيضًا إلى زيادة الجهد المموج. ولذلك، في عملية التصميم، من الضروري تحسين تصميم تبديد الحرارة لضمان أن درجة حرارة التشغيل لمصدر الطاقة ضمن نطاق معقول. يمكن استخدام مكونات تبديد الحرارة مثل المشتتات الحرارية والمراوح لزيادة مساحة تبديد الحرارة وكفاءتها. من خلال التصميم الجيد لتبديد الحرارة، يمكن تقليل جهد التموج.

8. اختيار المكونات بشكل معقول
في التصميم، يعد اختيار مكونات الطاقة المناسبة أيضًا عاملاً رئيسيًا في تقليل الجهد المموج. على سبيل المثال، يمكن أن يؤدي اختيار صمام ثنائي بتيار مموج منخفض وترانزستور I0S إلى تقليل خسائر التبديل وتموج الجهد أثناء التبديل. وفي الوقت نفسه، من المهم اختيار مكثفات ذات ESR منخفض (مقاومة السلسلة المكافئة) لتقليل الخسائر
وتموج الجهد الناتج عن المقاومة الداخلية للمكثفات.

الاستنتاج
يعد الجهد المموج الصغير مشكلة مهمة يجب معالجتها في عملية تصميم مصدر الطاقة. تقدم هذه المقالة بعض الطرق شائعة الاستخدام، بما في ذلك تصفية المكثفات، وزيادة الحث، واستخدام منظمات الجهد، وتحسين تخطيط مصدر الطاقة، واختيار المحولات المناسبة، والتحكم في تغييرات الحمل، وتحسين تصميم تبديد الحرارة، واختيار المكونات بشكل معقول. في التطبيقات العملية، يمكن اختيار الطرق المناسبة بناءً على الاحتياجات المحددة لتقليل الجهد المموج وتحسين استقرار وموثوقية مصدر الطاقة.