電源技術和應用中電源瞬態響應被你忽略了嗎?
發布時間:2014-04-28 責任編輯:xiongjianhua
【導讀】電(dian)源(yuan)是(shi)所(suo)有(you)電(dian)子(zi)產(chan)品(pin)和(he)設(she)備(bei)的(de)能(neng)量(liang)供(gong)應(ying)站(zhan),若(ruo)是(shi)電(dian)源(yuan)本(ben)身(shen)存(cun)在(zai)缺(que)陷(xian),提(ti)供(gong)能(neng)量(liang)就(jiu)會(hui)出(chu)現(xian)毛(mao)病(bing)。例(li)如(ru),在(zai)電(dian)源(yuan)技(ji)術(shu)和(he)應(ying)用(yong)中(zhong)電(dian)源(yuan)瞬(shun)態(tai)響(xiang)應(ying)容(rong)易(yi)被(bei)忽(hu)略(lve),那(na)麼(me),應(ying)該(gai)怎(zen)樣(yang)去(qu)檢(jian)查(zha)和(he)改(gai)進(jin)呢(ne)?
如果用示波器對直流電源的輸出電壓進行監測,這樣有明顯電壓跌落的波形是不是經常會看到?

這zhe是shi任ren何he電dian源yuan都dou存cun在zai的de正zheng常chang現xian象xiang。當dang負fu載zai吸xi收shou電dian流liu發fa生sheng跳tiao變bian的de瞬shun間jian,就jiu會hui造zao成cheng電dian源yuan輸shu出chu端duan的de電dian壓ya瞬shun間jian偏pian離li設she定ding值zhi。這zhe個ge示shi波bo器qi屏ping幕mu的de截jie圖tu(圖1),就是當我的一個電源的負載電流,從1mA 瞬間變化到500mA時, 輸出電壓經曆了約30uS 瞬間變化。

我wo們men通tong常chang稱cheng之zhi為wei電dian源yuan的de負fu載zai瞬shun態tai恢hui複fu時shi間jian,或huo者zhe瞬shun態tai響xiang應ying時shi間jian。它ta表biao征zheng的de是shi,當dang負fu載zai電dian流liu發fa生sheng突tu然ran變bian化hua的de時shi候hou,電dian源yuan電dian壓ya恢hui複fu到dao設she定ding範fan圍wei內nei所suo需xu要yao的de時shi間jian。如ru圖tu2所示:

在表征電源的瞬態響應,我們會考慮三個方麵:
1. 負載的幅度變化,例如,負載從全負載的50%, 跳變到100%負載。對於最大10A輸出電流的電源,就是負載的電流從5A跳變到了10A。
2. dianyuancongkaishibianhuakaishi,huifudaofuzaigaibianqianshedingdianyadeyidingfanweizhinei。xuyaozhuyideshi,youyufuzaidegaibianhedianyuandefuzaixiaoyingshuangzhongyingxiang,dianyuandianyabukenenghuidaofuzaigaibianqiandezhi。tongchanghuidingyiyigedianyafanwei,liruhuifudaofuzaigaibianqiandianyade±20mV之內,或 ±0.1% 之內。
3. 瞬態響應時間就是電壓恢複指定電源範圍內需要的時間值。
[page]
直流電源的瞬態響應時間快慢和跌落的幅度不盡相同。例如,安捷倫N6705B直流電源分析儀中所用的高性能模塊N675xA, 瞬態響應指標如下:



如果電壓瞬態響應能力較差,導致電壓跌落/過衝時間過長,幅度過大,直接會造成很多問題。 特別是對於不停快速變化的負載,如手機、Wifi、無線傳感器等這些無線通信的設備和器件, 其qi變bian化hua速su度du可ke能neng已yi經jing超chao過guo電dian源yuan的de瞬shun態tai響xiang應ying能neng力li,就jiu會hui使shi電dian源yuan電dian壓ya無wu法fa達da到dao其qi設she定ding值zhi,甚shen至zhi還hai會hui造zao成cheng被bei測ce件jian的de自zi動dong關guan機ji或huo重zhong複fu啟qi動dong。這zhe會hui讓rang測ce量liang無wu法fa正zheng常chang進jin行xing。因yin此ci,如ru果guo有you這zhe種zhong應ying用yong,就jiu必bi須xu考kao慮lv采cai用yong一yi個ge更geng快kuai響xiang應ying能neng力li的de電dian源yuan。
大部分直流電源的瞬態電壓過衝或跌落幅度不被表征或定義, 這是由於該參數很大程度上取決與負載的特性。 通常情況下,這個值會小於1V。 但市麵上有些電源的瞬態響應時間過長,如果處理不好,在負載、電源及導線共同影響下, 過衝電壓可能會達到1-4V。
weilejianxiaoshuntaidianyabianhuafudu,keyicaiyongzaidianluzhongbinglianyigedadianrongdefangshi,pinghuadianyadedieluohuoguochongfudu,danzheyehuidaozhishuntaixiangyingshijiangengchang,rutu4所示。

在加入電容後,對提升電路的瞬態響應能力,往往會起到比較明顯的效果。如圖4所示的,我們在用一個通用電源測量GSM手機脈衝電流,在沒有並聯電容的時候,瞬間電源跌落會達到0.6V (見圖4左). 對於一個工作在3.8V的手機來說,這樣大的電源跌落足以造成手機自動關機。當我們並聯了一個2000uF的電容後,電源跌落降到了0.2V以下,得到明顯改善,見圖4右所示(圖中,黃色曲線為電壓,綠色曲線為電流)。

1. 使自動測試係統的速度下降
2. 降低電流的測量精度
3. 占用測試夾具的內部空間
4. 影響開關的壽命
這也是類似手機等通信設備測試時采用象66300通信電源這樣具備快速電壓瞬態響應能力的電源的最突出原因之一。
相關閱讀:
電源設計必看:提高驅動電源效率的八大技巧
實現功率因數改善與高效率的最新AC/DC電源技術
原創精華!順絡技術大咖談監控係統電源供電防雷
特別推薦
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
技術文章更多>>
- 2026藍牙亞洲大會暨展覽在深啟幕
- 新市場與新場景推動嵌入式係統研發走向統一開發平台
- 維智捷發布中國願景
- 2秒啟動係統 • 資源受限下HMI最優解,米爾RK3506開發板× LVGL Demo演示
- H橋降壓-升壓電路中的交替控製與帶寬優化
技術白皮書下載更多>>
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
Tektronix
Thunderbolt
TI
TOREX
TTI
TVS
UPS電源
USB3.0
USB 3.0主控芯片
USB傳輸速度
usb存儲器
USB連接器
VGA連接器
Vishay
WCDMA功放
WCDMA基帶
Wi-Fi
Wi-Fi芯片
window8
WPG
XILINX
Zigbee
ZigBee Pro
安規電容
按鈕開關
白色家電
保護器件
保險絲管
北鬥定位
北高智

