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如何選擇直流穩(wěn)壓電源
如何選擇直流穩(wěn)壓電源
人們在進(jìn)行電器電路模塊設(shè)計或給新產(chǎn)品定型時,極少認(rèn)真考慮配套
直流
穩(wěn)壓
電源
的選擇,直到發(fā)現(xiàn)問題出在電源部分,才重新評估這個問題。為了對人們有所幫助,本文敘述了直流電源的參數(shù)定義以及對待測單元(UUT)或其它電路系統(tǒng)的潛在影響。
一、選擇
直流
穩(wěn)壓
電源
的基本依據(jù)電壓和電流范圍,這是兩個*容易確定的指標(biāo),只要根據(jù)電路的功耗計算出即可。不過若僅用單一的直流電壓給UUT供電時,應(yīng)考慮測試UUT的高、低供電電壓極值。大多數(shù)固定電源允許輸出電壓±10%的范圍內(nèi)變化,如果這還不能滿足電路要求,可選用輸出可調(diào)的或允許更大變化范圍的電源。如果用該電源給組合式裝置供電,則裝置所需*大的電流的75%到90%由一個電源提供,不夠部分可并接兩個或更多
直流
穩(wěn)壓
電源
。為半固定檢測試驗臺供電的電源,必須具有檢測試驗臺所需電流的至少125%的容量。
1、
直流
穩(wěn)壓
電源
工作模式
幾乎所有的
直流
穩(wěn)壓
電源
都工作在恒壓源模式,也就是說在整個電流變化范圍內(nèi)輸出電壓可保持不變。也有一批電源還可以在一定范圍內(nèi)工作在值流源模式。電源輸出的變化范圍不駐受限于電源本身的電壓或電流輸出能力,而且還與電源工作狀態(tài)有關(guān),在自適應(yīng)模式,電源可在容量不變的前提下自動調(diào)整電壓或電流的輸出范圍。有少數(shù)電源還起電子設(shè)備負(fù)載的作用,在這種模式下,此
直流
穩(wěn)壓
電源
可用來測試別的恒壓或恒流源。
2、
直流
穩(wěn)壓
電源
響應(yīng)時間
當(dāng)
直流
穩(wěn)壓
電源
能夠遠(yuǎn)程搖控或電源是作為測試系統(tǒng)的一部分時,那么從發(fā)出控制命令到
直流
穩(wěn)壓
電源
輸出穩(wěn)定到希望值的延遲時間就是一個非常重要的因素(例如,打開或改變電壓)。響應(yīng)時間從幾毫秒到幾十毫秒不等。少量的電源可有超過IV/us的快速轉(zhuǎn)換率。這些電源可用于制造大功率的任意波形發(fā)生器。
3、
直流
穩(wěn)壓
電源
分辨率
直流
穩(wěn)壓
電源
技術(shù)參數(shù)限定的輸出電壓或電流的*小可調(diào)增量。有些電源在整個輸出范圍內(nèi)具有相同的分辨率,而有些在不同的輸出范圍內(nèi)分辨率各不相同。
二、
直流
穩(wěn)壓
電源
的精度、擴展和**性
1、遙感特性
為了能**地控制負(fù)載上的電壓或電流值,可通過一個獨立的傳感通道將電路的任何變化反饋回穩(wěn)壓電路,這樣就可校正UUT與電源之間的任何電壓下降的變化。
2、可程控性
有些
直流
穩(wěn)壓
電源
通過改變直流電壓或電阻值使電源輸出具有可程控性。在某些應(yīng)用中,借助IEEE488或RS——232接口從設(shè)定好的程序中選擇不同的測試方案或不同的輸出電壓值。有部分電源還具有設(shè)置存儲能力,輸出的改變可通過程控或步進(jìn)操作來完成。
3、并聯(lián)或串聯(lián)工作
當(dāng)一個電源不能滿足所需的電壓或電流范圍時,可將兩個或多個電源(或?qū)⑼浑娫吹牟煌敵觯┎⒙?lián)或串聯(lián)起來使用。在這種工作模式下,各電源模塊間的穩(wěn)壓和控制電路之間的聯(lián)系仍然存在,只不過一個電源作為主控方另一個電源作為受控方使用。
4、過載保護(hù)
因為一個電源要供給不同的電路使用,這些電路的電流的流量可能是未知的,為了避免對電源的損壞,需設(shè)置保護(hù)電路的范圍。幾乎所有的電源都具有以下特點:在超出輸出范圍時,要么輸出保持在*大輸出值,要么就自行關(guān)閉電源。某些程控電源除可用程序設(shè)定輸出范圍外,還能自動設(shè)置電源穩(wěn)定輸出的類型。也就是說,當(dāng)外電路需要的電壓或電流超過設(shè)置極限時,電源可自動地由恒壓源變成恒流源或由值流源變成恒壓源。為電源加上保護(hù)二極管可以防止誤接外接電源的極性造成的損壞。熱傳感器也可用于防止由于電源持續(xù)工作在過載狀態(tài)或冷卻無效而燒壞電源。
三、
直流
穩(wěn)壓
電源
內(nèi)部潛在的造成損害的根源
1、脈動與噪聲
理想的
直流
穩(wěn)壓
電源
應(yīng)提供純凈的直流,然而總有一些干擾存在,比如在開關(guān)電源(SMPS)輸出端口疊加的脈動電流和高頻振蕩。這兩種干擾再加上
直流
穩(wěn)壓
電源
本身產(chǎn)生的尖峰噪聲使電源出現(xiàn)斷續(xù)和隨意的漂移(PARD)。電源輸出中允許的PARD總量受UUT的回聲靈敏度的影響非常大,如果測試電路含有高增益放大器,任何在放大器帶定范圍內(nèi)的PARD都將被放大。如果PARD的量值較大,又沒在特殊的濾波器提供給初級放大器,那么整個測試結(jié)果將是不準(zhǔn)確的。對線性電源,脈動是*一般的表現(xiàn)形式,大小可由均方根電壓值或均方根占輸出電壓的百分比Vrms/Vout表示。對開關(guān)電源,VPP表示方法更準(zhǔn)確些。然而線性開關(guān)電源生產(chǎn)商一般會給出有效值和峰一峰差值這兩個值或者其中的任意一個。
2、穩(wěn)定度
當(dāng)線電壓或負(fù)載電流變化肘,直流電源的輸出電壓也會有所起伏。穩(wěn)壓程度由穩(wěn)壓電路的參數(shù)決定,參數(shù)是指濾波電容的容量和能量釋放的速率。如果給電源供電的一個相對恒定的電源,那么只需基本的負(fù)載穩(wěn)壓。穩(wěn)定度的大小一般定義為空載或滿載時輸出電壓的百分比,或電壓的變化值。
3、內(nèi)部阻抗
相對較大的
直流
穩(wěn)壓
電源
內(nèi)阻對負(fù)載來講有兩點不利,首先是不利于負(fù)載穩(wěn)壓電路工作,更為不利的是負(fù)載電流的任何變化都會導(dǎo)致直流電源輸出的起伏,這種起伏對測試結(jié)果的影響同脈沖與噪聲對測試結(jié)果造成的影響完全相同。
4、電源瞬態(tài)響應(yīng)或恢復(fù)
直流
穩(wěn)壓
電源
瞬態(tài)響應(yīng)和恢復(fù)時間的大小表明輸出負(fù)載突然變化時,電源穩(wěn)壓電路恢復(fù)正常電壓能力的大小。有兩種參數(shù)來標(biāo)定電源瞬態(tài)響應(yīng)和恢復(fù):一是當(dāng)負(fù)載突然發(fā)生變化時輸出的偏離值;二是輸出恢復(fù)到原來值所用的時間。為統(tǒng)一起見,一般在負(fù)載變化10%時,用輸出偏離峰值電壓的毫優(yōu)數(shù)標(biāo)定輸出偏離量,用輸出恢復(fù)到正常值所用毫伏數(shù)標(biāo)定恢復(fù)時間。另有一些生產(chǎn)廠商,用更大的負(fù)載電流變化測定恢復(fù)時間。比如用輸出電流變化的50%到100%時所用的恢復(fù)正常值的時間。
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