Рис. 9.2 показує кілька часто використовуваних методів зменшення шуму. Більшість з їх несприятливо позначається на к.к.д., стабілізації або інших робочих параметрах, так що користуватися ними слід розумно, з належною увагою до допустимих компромісів.

– Для ослаблення високочастотного шуму в діапазоні радіочастот та пульсацій з частотою перемикань можна використовувати вихідний фільтр А. Оскільки цей фільтр знаходиться поза петлі зворотного зв’язку, то опір котушки індуктивності постійному струму погіршує стабілізацію напруги. Як видно на малюнку, це фільтр прохідного типу. «Котушка індуктивності» – це просто невеликий відрізок провідника з одягненою на нього феритової бусиною, а «конденсатор» представляють собою провідник, що проходить через вбудований керамічний ізолятор. Прохідні фільтри прекрасно пригнічують високочастотний шум, але через відносно низької індуктивності погано послаблюють низькочастотні компоненти шуму. Для ослаблення складових з частотою перемикання і низькочастотних перехідних процесів, як правило, необхідні звичайні фільтри. Щоб відновити стабілізацію, погіршену додатковим вихідним фільтром, іноді його намагаються включити в ланцюг зворотного зв’язку. Якщо це можливо без порушення стабільності петлі зворотного зв’язку стабілізатора, то бажано це зробити, але часто це призводить до нестійкої роботи.

– Ємність конденсатора В часто складає від однієї десятої до однієї сотої ємності вихідного конденсатора, паралельно якому він підключений. Цей додатковий конденсатор забезпечує шунтування верхніх частот, для яких конденсатор фільтра вже не ефективний через наявність внутрішнього опору й індуктивності. Іноді додається конденсатор ще меншої ємності. Таким чином, основний конденсатор фільтра може бути алюмінієвим електролітичним ємністю 100 мкФ, другий танталові ємністю 10 мкФ, а третій керамічним ємністю 0.1 мкФ.

– Компоненти С і D призначені для уповільнення швидкості наростання і спаду напруги при перемиканні. Хоча це впливає на основне джерело шуму, треба бути готовим до зменшення к.к.д. імпульсного стабілізатора. Практично дуже невелике згладжування бистропротекающих перехідних процесів перемикання призводить до послаблення шуму. Взагалі, чим менше надій покладається на цей метод, тим краще, оскільки поліпшення характеристик імпульсного стабілізатора, досягнуте в останні роки, пов’язана саме з великим швидкодією переключающего транзистора і фіксуючого діода.

Рис. 9.2. Схемні рішення для зниження рівня шумів в імпульсному джерелі харчування, заштриховані елементи виконують функції демпфування, фільтрації і гальванічної розв’язки.

– Конденсатор Е і фільтр нижніх частот F також служать зменшення шуму в нестабілізованому джерелі. Оскільки основний шум

фактично викликаний перемикаючим транзистором, конденсатор £ діє як накопичувач енергії та приймає на себе великі пульсації струму. Його заземлення, разом із заземленням фіксуючого діода, зазвичай робиться окремо від заземлення всіх інших компонент. При поганому заземленні, довгих проводах або невдалому розташуванні, цей конденсатор може стати джерелом великих неприємностей, оскільки в цьому випадку утворюється індуктивна петля, через яку шум потрапляє як на вхід, так і на вихід стабілізатора. Така індуктивна петля може викликати нестійку роботу імпульсного стабілізатора.

– Фільтр F зазвичай використовується для ослаблення верхніх частот, особливо коли нестабілізований джерело і перемикаючий транзистор знаходяться на деякій відстані. Часто використовується послідовний варіант стабілізатора, тому надмірна індуктивність в цьому місці схеми небезпечна через наявність в характеристиці переключающего транзистора ділянки з негативним опором, при цьому в системі занадто легко виникають нестійкість і коливання.

– Резистор G дозволяє зробити форму вхідного струму випрямляча ближче до синусоїдальної, ніж до імпульсної. Цей захід знижує к.к.д. випрямляча.

– Ще одне джерело шуму випрямляча пов’язаний з параметром, що визначає швидкість відновлення зворотного опору діодів. Для 60 Гц може здатися нерозумним використовувати діоди з малим часом відновлення. У більш складних імпульсних стабілізаторах, де для отримання високого к.п.д. повинні використовуватися діоди з малим часом відновлення, є можливість вибору діода з «м’яким» або «Різким» відновленням. Там, де застосовуються діоди Шоттки, можна реально позбутися цього джерела шуму.

– Елементи фільтра силової мережі Н перешкоджають попаданню шуму, наявного в силової мережі, на вхід ПІП. Це вкрай бажано відносно більшості шумів наявних в силової мережі. Такий шум часто поширюється від однієї частини системи до іншої, і не піддається придушення засобами, за допомогою яких зазвичай успішно справляються з шумом, що поширюється прямими шляхами.

– Заслуговує уваги розміщення та орієнтація ПІП, а також його підключення до загальної землі системи. Джерела, які використовують тороїдальний магнітний сердечник, мають переваги в тих випадках, коли вони розташовані близько до чутливих ланцюгах. Вентиляційні отвори і щілини в корпусі джерела живлення можуть привести до витоку високочастотного шуму (навіть екранує здатність коаксіального кабелю змінюється в широких межах залежно від розмірів осередку, товщини і провідності зовнішньої обплетення).

Джерело: І.М.Готтліб Джерела живлення. Інвертори, конвертори, лінійні і імпульсні стабілізатори. Москва: Постмаркет, 2002. – 544 с.