電源動(dòng)態(tài)響應(yīng)反應(yīng)其對(duì)負(fù)載突變的應(yīng)變能力
電源的動(dòng)態(tài)響應(yīng)反映了電源對(duì)負(fù)載電流發(fā)生突變時(shí)的應(yīng)變能力，也是評(píng)估電源環(huán)路穩(wěn)定性最簡(jiǎn)單的方法之一。在設(shè)計(jì)電源為動(dòng)態(tài)負(fù)載供電時(shí)，電源的不合理設(shè)計(jì)會(huì)導(dǎo)致電源輸出電壓出現(xiàn)較大的上下沖尖峰，輕者導(dǎo)致電路重啟，重者導(dǎo)致元器件過壓而損壞。
相信上圖所示波形，有不少硬件工程師都見過類似的波形。此波形存在較大的上下沖尖峰電壓，什么樣的電路會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢？下面就來討論一下電源動(dòng)態(tài)響應(yīng)在哪些應(yīng)用場(chǎng)合比較關(guān)注、及其測(cè)試方法、調(diào)試改進(jìn)設(shè)計(jì)。
以下的幾種應(yīng)用會(huì)出現(xiàn)負(fù)載電流大動(dòng)態(tài)變化，同時(shí)可能導(dǎo)致電源輸出電壓的較大波動(dòng)。
- 帶功放的電路，并通過使能端控制其工作；
- 帶射頻單元電路，射頻電路一般不會(huì)連續(xù)發(fā)射，射頻電路發(fā)射信號(hào)瞬態(tài)電流較大；
- 帶大功率繼電器或電磁閥的電路，一般在啟動(dòng)瞬間需求的電流較大。
測(cè)試電源的動(dòng)態(tài)性能，一般需要如下設(shè)備：供電電源、可編程電子負(fù)載儀、示波器等。
輸入電壓為額定值，使輸出負(fù)載在額定值的25％~50％~25％和50％~75％~50％周期性變化。如無(wú)特殊要求，則按照周期0.5MS，變化速率1A/uS設(shè)定（變化速率，部分負(fù)載儀可設(shè)定，大多數(shù)為定值）。
用示波器測(cè)量輸出電壓的過沖幅度及恢復(fù)時(shí)間，注意此時(shí)器件不能出現(xiàn)嘯叫。
實(shí)際應(yīng)用中可能出現(xiàn)負(fù)載在10%到100%變化的情形，此時(shí)需要保證電源能正常工作。輸出電壓的上下沖幅值也會(huì)稍大。
電源一般都為閉環(huán)控制，比較科學(xué)的分析方法是利用傳遞函數(shù)進(jìn)行分析。此分析方法需要很專業(yè)的學(xué)術(shù)知識(shí)，對(duì)于設(shè)計(jì)應(yīng)用難度較大。一般是通過測(cè)試加調(diào)試實(shí)現(xiàn)電路的穩(wěn)定性。
- 根據(jù)調(diào)試經(jīng)驗(yàn)，一般改善電源動(dòng)態(tài)響應(yīng)的方法有兩種：
- 增大輸出電容，即增加電源瞬間輸出電能的能力；
- 通過阻容組合，調(diào)整不同頻段的反饋增益。常用器件為電容，并聯(lián)或串聯(lián)來得到合適的高頻增益；
以上都是經(jīng)驗(yàn)之談，要真正設(shè)計(jì)出穩(wěn)定的電源，還需要借助工具儀器。我司最新引進(jìn)了“電源環(huán)路分析儀”，可以對(duì)每個(gè)電源進(jìn)行定量的分析，根據(jù)測(cè)試結(jié)果得出合理的參數(shù)配置。
調(diào)整之前的波形：
測(cè)試調(diào)整后的波形：
