動態(tài)響應(yīng)是電源測試中的一個重要指標(biāo),,要設(shè)計滿足要求的電源動態(tài)響應(yīng),,必然及到環(huán)路問題。說起環(huán)路設(shè)計,,會讓很多工程師眉頭緊皺,、無從下手的困境,,現(xiàn)本文從以下幾個方面來談一談動態(tài)響應(yīng)設(shè)計思路,解決設(shè)計遇到的刺手問題,。
一,、開關(guān)電源為什么需要動態(tài)響應(yīng)測試,?
開關(guān)電源作為整個系統(tǒng)的供電“心臟”,當(dāng)它的輸出負(fù)載電流發(fā)生跳變時,,對輸出電壓的波動有嚴(yán)格的設(shè)計要求:必須限制在一定的容差范圍內(nèi),,確保系統(tǒng)電路的穩(wěn)定工作。但隨著電子技術(shù)的發(fā)展,,低壓大電流的各種電子設(shè)備成為主流的設(shè)計思路,,電流需求量不斷提高,要確保電源輸出波動在一個范圍內(nèi),,成為業(yè)內(nèi)一個比較刺手的問題,,一直困擾的工程師。
二,、電源動態(tài)響應(yīng)的測試方法和要求
輸入:規(guī)格中定義的最小,、標(biāo)稱及最大輸入直流電壓;輸出:規(guī)格中定義的動態(tài)負(fù)載電流條件及規(guī)格所允許的最小電容負(fù)載,。比如E2405UHBD-20W ,,輸入電壓范圍:9-36VDC,則選擇固定的輸入電壓9VDC,、24VDC,、36VDC,標(biāo)稱輸出電壓5V,,負(fù)載電流在額定值的25%-50%-25%和50%-75%-50%變化下測試,,如圖一所示。
說明: 圖一.wmf
圖一 測試示意圖
負(fù)載的動態(tài)變化是有嚴(yán)格要求的,,依規(guī)格要求設(shè)定負(fù)載電流的起始點(diǎn),、終點(diǎn),負(fù)載電流的上升,、下降速率及負(fù)載電流的變化周期,,如圖二所示。給產(chǎn)品上電后按規(guī)格要求,,調(diào)整負(fù)載電流的變化周期t12,、t23、tr,、tf,。
說明: 圖二.wmf
圖二 動態(tài)負(fù)載電流設(shè)置示意圖
三、動態(tài)響應(yīng)的測試判定準(zhǔn)則
按照圖一,、圖二搭接好測試電路圖和調(diào)整好測試參數(shù)后,,輸出負(fù)載在額定值的25%-50%-25%和50%-75%-50%變化(電流跳變的斜率為0.08~0.1A/uS,周期大于該動態(tài)完全穩(wěn)定所需),,用示波器抓取產(chǎn)品輸出紋波噪聲波形,,并調(diào)節(jié)波形至動態(tài)波形顯示,,記錄此時的過欠沖幅度和恢復(fù)時間;調(diào)節(jié)供電電壓和負(fù)載跳變方式分別記錄不同組合下的過欠沖幅度和恢復(fù)時間,。
判定條件
a,、各輸出測量值符合規(guī)格要求;
b,、不能有震鈴(反饋回路欠阻尼)現(xiàn)象,;
c、待測電源不可以損壞,;
d,、待測電源不可以工作不穩(wěn)定,甚至關(guān)機(jī)(Shut down),;
e,、響應(yīng)時間符合要求。
四,、動態(tài)響應(yīng)與什么有關(guān),?該如何整改,?
電源的負(fù)載動態(tài)特性與環(huán)路的響應(yīng)特性有關(guān),,是好是壞在動態(tài)負(fù)載時特別明顯??傊牟呗灾笇?dǎo)思路:“反饋環(huán)路的帶寬越寬,,動態(tài)響應(yīng)速度越快;阻尼系數(shù)越小,,過沖越大”,。
a、在器件高頻特性,、EMC,、效率允許的條件下,通過提高開關(guān)頻率來提升動態(tài)響應(yīng)速度,,或者讓占空在動態(tài)情形下逐步增大,,以避免如電流突變引起的問題;
b,、利用電容,、電感,電容容量越大,,動態(tài)響應(yīng)越?。浑姼懈辛吭叫?,動態(tài)響應(yīng)越快,;
c,、反饋環(huán)路的帶寬越寬,動態(tài)響應(yīng)速度越快,,那就是在高增益下,,系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)速度快。零點(diǎn)會改善動態(tài)響應(yīng)速度,,極點(diǎn)會減慢動態(tài)響應(yīng)速度,,那就是超前補(bǔ)償使系統(tǒng)響應(yīng)速度更快,滯后補(bǔ)償使系統(tǒng)響應(yīng)速度更慢,。
d,、相位閾度越小,動態(tài)響應(yīng)越快,,但是太小,,會出現(xiàn)系統(tǒng)震蕩。
e,、使用高可靠性的電源模塊,,致遠(yuǎn)電子自主研發(fā)、生產(chǎn)的隔離電源模塊已有近20年的行業(yè)積累,,目前產(chǎn)品具有寬輸入電壓范圍,,隔離1000VDC、1500VDC,、3000VDC及6000VDC等多個系列,,封裝形式多樣,兼容國際標(biāo)準(zhǔn)的SIP,、DIP等封裝,。同時致遠(yuǎn)電子為保證電源產(chǎn)品性能建設(shè)了行業(yè)內(nèi)一流的測試實(shí)驗(yàn)室,配備最先進(jìn),、齊全的測試設(shè)備,,全系列隔離DC-DC電源通過完整的EMC測試,靜電抗擾度高達(dá)4KV,、浪涌抗擾度高達(dá)2KV,,可應(yīng)用于絕大部分復(fù)雜惡劣的工業(yè)現(xiàn)場,為用戶提供穩(wěn)定,、可靠的電源隔離解決方案,。