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ADI:优化电源丈量设置

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问题:

怎么保证尽或许高效地测验开关稳压器?

RAQ Issue: 156

答案:

电路规划人员在决议运用某个特定电源之前,首要会对它进行细心测验。开关稳压器IC的数据手册供给了整个电源在实践运用中怎么运转,以及怎么经过实验室测验来取得相应特性的有价值信息。电路仿真(例如LTspice®)很有用,能够协助优化电路。可是,仿真并不能替代硬件测验。就此而言,寄生参数要么难以估计,要么难以仿真。

因而,电源要在实验室中进行完全测验。用于测验的能够是内部开发的原型,大多数状况下则是运用相应电源IC制造商的现有评价板。    

Figure 1
图1. 用于电源运转的衔接。

衔接测验电路时,应考虑若干事项。图1所示为测验设置的原理图。被测电路的输入侧有必要衔接到电源,输出侧衔接到负载。这听起来微乎其微,但有一些重要细节有必要留意。

尽或许减小线路电感

图1是用于评价电源转换器的设置原理图。咱们要测验的是电源电路的行为,而不是测验板与实验室电源之间或与输出端负载之间的衔接线路的影响。为下降这些衔接线路的影响,应采纳两项重要措施。榜首,衔接线路应尽或许短,短线路的电感值比长线路低。第二,尽量缩小电流途径面积可进一步下降寄生电感。为实现目标,一个清楚明了的办法是运用绞合线。这使得电流途径面积仅取决于线路长度和绞合线外皮的厚度。图2显现了测验电压转换器的衔接,其运用绞合衔接线来下降线路寄生电感。

Figure 2
图2. 运用短绞合线的有用操作设置。

在依据开关稳压器的电源中,输入侧和输出侧均有交流电。依据电路拓扑结构,输入侧或许呈现脉冲电流,例如在降压转换器(降压控制器)中就会如此。发动行为以及负载跳变也需求测验。在这些作业条件下,测验设置中的衔接线路也承载交流电。

输入端添加本地储能器材

假如要测验电源对负载瞬变的响应速度有多快,则被测规划有必要供给足够多的能量。被测规划输入侧的能量来历不应是约束要素。为保证不呈现这种状况,主张在电源输入端放置一个较大容值的电容,如图1中的绿色部分所示。它保证负载瞬变测验能够正确履行。

可是,有必要保证电源的后续运用遭到十分清晰的条件约束。对输入端储能器材的影响有必要有很好的了解,以便能够正确选定电源输入电容的巨细。

还有必要考虑图1中大电容的另一个方面。假如需求在电源输入端施加电压瞬变以测验相应的行为,则此电容会大大减慢被测电路饱尝的电压瞬变。因而,关于这些测验,应移除该电容。

总归,与电源规划相关的使命看似简略,但有许多作业有必要考虑,例如将电路衔接到实验室作业台。被测电路的电源线以及远离被测电路的电源线需求作为交流电路处理,因而,这些电缆有必要很短并绞合,以减小这些衔接电缆的寄生电感。对电路规划人员而言,这并不是剩余的作业,这样做会使测验成果挨近咱们测验的初衷。假如测验设置的影响得以下降,其他成果将更有价值。跟着时间推移,经验丰富的电源工程师已开宣布优化电路评价的办法。假如遵从本文中的一切提示,就能顺畅地完结评价。

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