开关电源采用高频开关管对输入电压进行矩形波的频率变换和电压降压变换,通过元器件的开关实现功率的调整,最终将交流电转换成稳定的直流电。
在开关电源运行时,电流总是沿着一个闭合的回路流过,包括输入电源、输入滤波器、变压器、输出滤波器和负载等,即一条完整的电路。所以,反过来讲,开关电源的工作地就是这条完整的电路上的共同点——公共大地。
工作地是稳定电源的关键。它负责传递信号和参考系。在开关电源的设计和使用中,如果没有良好的工作地,会产生多余的毛刺和杂音,对电子元器件、电路和系统都会造成较大的负面影响。
同时,好的工作地也能降低系统的噪音和互干扰度,提高系统的可靠性和性能。
建立良好的工作地,需要符合以下两个条件:
首先,工作地必须是“坚实可靠”,即通过结构上的布局来保证公共大地的干净连续;其次,设计时也需要考虑到地线布局的问题,合理规划线路、选择适当的线缆、耦合元件和布局策略来减小交流信号对路线的影响。
在实际使用中,如果开关电源出现了工作地引起的问题,如电压抖动、波动、干扰等,需要进行如下解决方法:
1. 单点接地。即将几个元器件或器件组合从参考点到设备一处点,尽量减少传导噪声。
2. 选择合适的布局策略。考虑到信号的传输,如共模、差模等,从而选取合适的策略将其增益降低。
3. 有效选择连接方式。根据具体情况,选择良好的连接方式,如保证地线的精度等,从而避免互相干扰。