1. 輸出電壓穩(wěn)定性
- 負(fù)載變化時(shí)的輸出電壓波動(dòng):通過(guò)改變負(fù)載大小來(lái)觀察輸出電壓的變化情況。例如,使用電子負(fù)載儀模擬不同的負(fù)載條件,從空載到滿載逐步增加負(fù)載電流,看輸出電壓的波動(dòng)范圍。一般來(lái)說(shuō),質(zhì)量較好的開(kāi)關(guān)電源在負(fù)載變化時(shí),輸出電壓的變化幅度應(yīng)該在額定輸出電壓的±5%以內(nèi)。如果波動(dòng)范圍過(guò)大,說(shuō)明電源的穩(wěn)定性較差。
- 輸入電壓波動(dòng)時(shí)的輸出電壓變化:在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下,使用調(diào)壓器改變輸入交流電壓,觀察輸出直流電壓的變化。開(kāi)關(guān)電源通常會(huì)標(biāo)明其輸入電壓范圍,如85 - 265V AC。在這個(gè)范圍內(nèi)改變輸入電壓,輸出電壓應(yīng)該能夠保持相對(duì)穩(wěn)定。一個(gè)穩(wěn)定的開(kāi)關(guān)電源在輸入電壓變化時(shí),輸出電壓的變化率應(yīng)該較低,例如在輸入電壓從下限到上限變化時(shí),輸出電壓的變化不應(yīng)超過(guò)額定輸出電壓的±10%。
2. 紋波電壓
- 定義與測(cè)量方法:紋波電壓是指輸出直流電壓中包含的交流成分。可以使用示波器來(lái)測(cè)量紋波電壓。將示波器的探頭連接到開(kāi)關(guān)電源的輸出端,并且要注意探頭的接地方式,以減少外界干擾對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。一般會(huì)設(shè)置示波器的帶寬限制來(lái)準(zhǔn)確測(cè)量紋波電壓,例如設(shè)置帶寬為20MHz,這樣可以過(guò)濾掉高頻噪聲,更準(zhǔn)確地測(cè)量出紋波。陜西雷能電源,陜西開(kāi)關(guān)電源,陜西電源模塊
- 判斷標(biāo)準(zhǔn):對(duì)于不同的應(yīng)用場(chǎng)景,對(duì)紋波電壓的要求不同。在一般的數(shù)字電路供電中,紋波電壓的峰 - 峰值可能要求在輸出電壓的1%以內(nèi);而對(duì)于一些對(duì)電源純凈度要求極高的模擬電路,如高精度音頻放大電路,紋波電壓峰 - 峰值可能要求在輸出電壓的0.1%以下。如果紋波電壓過(guò)高,會(huì)對(duì)負(fù)載的正常工作產(chǎn)生影響,例如可能導(dǎo)致數(shù)字電路出現(xiàn)誤動(dòng)作,或者模擬電路產(chǎn)生噪聲。
3. 瞬態(tài)響應(yīng)特性
- 負(fù)載突變時(shí)的恢復(fù)時(shí)間:當(dāng)負(fù)載電流發(fā)生突然變化時(shí),例如從空載突然變?yōu)闈M載,或者從滿載突然變?yōu)榭蛰d,觀察開(kāi)關(guān)電源輸出電壓恢復(fù)到穩(wěn)定值所需的時(shí)間。這個(gè)恢復(fù)時(shí)間越短,說(shuō)明電源的瞬態(tài)響應(yīng)越好。一般來(lái)說(shuō),在一些要求較高的應(yīng)用中,如計(jì)算機(jī)CPU的供電電源,負(fù)載突變后的恢復(fù)時(shí)間應(yīng)該在幾百微秒以內(nèi)。
- 過(guò)沖和下沖電壓幅度:在負(fù)載突變時(shí),除了恢復(fù)時(shí)間,還要觀察輸出電壓的過(guò)沖和下沖現(xiàn)象。過(guò)沖是指輸出電壓在恢復(fù)穩(wěn)定過(guò)程中超過(guò)額定輸出電壓的值,下沖則是低于額定輸出電壓的值。過(guò)沖和下沖電壓幅度應(yīng)該控制在一定范圍內(nèi),例如不應(yīng)超過(guò)額定輸出電壓的±10%,否則可能會(huì)對(duì)負(fù)載造成損壞,特別是對(duì)于一些對(duì)電壓敏感的電子元件。
4. 環(huán)路穩(wěn)定性
- 波特圖分析:通過(guò)專業(yè)的儀器設(shè)備(如網(wǎng)絡(luò)分析儀)來(lái)繪制開(kāi)關(guān)電源控制環(huán)路的波特圖。波特圖可以顯示環(huán)路增益和相位裕度等關(guān)鍵參數(shù)。相位裕度是衡量系統(tǒng)穩(wěn)定性的一個(gè)重要指標(biāo),一般來(lái)說(shuō),相位裕度應(yīng)該大于45°,以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性。如果相位裕度過(guò)小,系統(tǒng)可能會(huì)出現(xiàn)振蕩,導(dǎo)致輸出電壓不穩(wěn)定。陜西雷能電源,陜西開(kāi)關(guān)電源,陜西電源模塊
- 觀察是否存在振蕩現(xiàn)象:在實(shí)際工作過(guò)程中,通過(guò)示波器觀察開(kāi)關(guān)電源的輸出電壓波形或者關(guān)鍵信號(hào)(如控制芯片的反饋信號(hào))波形,看是否存在周期性的振蕩。如果發(fā)現(xiàn)輸出電壓或者反饋信號(hào)出現(xiàn)類似正弦波的振蕩,說(shuō)明電源的環(huán)路可能不穩(wěn)定。振蕩的頻率可能因電源設(shè)計(jì)和參數(shù)不同而有所不同,但只要出現(xiàn)振蕩,就表明電源的穩(wěn)定性存在問(wèn)題。
5. 溫度穩(wěn)定性
- 不同溫度下的輸出電壓變化:將開(kāi)關(guān)電源放置在不同溫度環(huán)境下,例如從 - 20°C到 + 70°C的環(huán)境箱中,測(cè)試其輸出電壓的變化情況。因?yàn)闇囟茸兓瘯?huì)影響電子元件的性能,如電容的容值、電阻的阻值等,進(jìn)而影響開(kāi)關(guān)電源的性能。一個(gè)穩(wěn)定的開(kāi)關(guān)電源在不同溫度下,輸出電壓的變化應(yīng)該在一定范圍內(nèi),例如輸出電壓的變化率不超過(guò)±5%(具體因應(yīng)用場(chǎng)景和電源設(shè)計(jì)而異)。
- 元件的溫度特性對(duì)穩(wěn)定性的影響:了解開(kāi)關(guān)電源內(nèi)部主要元件(如開(kāi)關(guān)管、電容、電感、控制芯片等)的溫度特性也很重要。例如,某些電容在溫度升高時(shí),其等效串聯(lián)電阻(ESR)會(huì)增大,這可能會(huì)影響電源的濾波效果,從而影響穩(wěn)定性。所以,在設(shè)計(jì)和評(píng)估開(kāi)關(guān)電源時(shí),要考慮元件的溫度特性對(duì)整體穩(wěn)定性的影響。
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