如何指定電源轉(zhuǎn)換器?
在指定電源轉(zhuǎn)換器時(shí),需要考慮許多因素,可能比您在一張紙上隨便記下的要多得多。但是,正如我們?cè)诘?1 部分看到的那樣,有些比其他的更深?yuàn)W,而少數(shù)僅與 DC/DC 轉(zhuǎn)換器有關(guān)。一些參數(shù),如輸入和輸出電壓,非常重要,不太可能有妥協(xié)的余地。但是,其他項(xiàng)目可能不太重要。因此,在創(chuàng)建“理想電源”規(guī)格時(shí),還值得注意不可協(xié)商且具有一定回旋余地的參數(shù)。明確說明您忽略的參數(shù)也可能是有價(jià)值的,這樣,如果在項(xiàng)目后期提出問題,就可以清楚地了解為什么這些規(guī)范被認(rèn)為是無關(guān)緊要的。
在下一篇介紹電源轉(zhuǎn)換器規(guī)格的博客中,我們將闡明指定輸出端的每個(gè)條目的含義。關(guān)于此主題的最終博客將涵蓋其余的一般規(guī)范,包括環(huán)境條件、包裝和外殼。
如何指定功率轉(zhuǎn)換器輸出?
如前所述,電源的輸出電壓(標(biāo)稱值)和電流(最大值)通常在數(shù)據(jù)表第一頁的表格中給出,該表概述了特定系列的型號(hào)。這不足以完全理解輸出功能,因此數(shù)據(jù)表的其余部分提供了更多詳細(xì)信息。下面介紹了通常出現(xiàn)的參數(shù)的相對(duì)詳盡的集合。
輸出電壓調(diào)節(jié)
也許任何功率轉(zhuǎn)換器最重要的方面之一是它如何保持所需的輸出電壓。輸出電壓將隨著輸入電壓(線路調(diào)整率)和負(fù)載(負(fù)載調(diào)整率)的變化而變化。此參數(shù)表示您可以預(yù)期的變化,占標(biāo)稱輸出電壓的百分比,V輸出(標(biāo)稱).對(duì)從 V 的變化給出線路調(diào)節(jié)在最小到最大。負(fù)載調(diào)整率的定義方式各不相同,但通常以百分比范圍給出,例如 0% – 100% 或 10% – 90%。本規(guī)范側(cè)重于靜態(tài)偏差。有關(guān)動(dòng)態(tài)行為,請(qǐng)參閱下面的瞬態(tài)響應(yīng)。
輸出電流限制
這定義了電流限制功能開始限制的負(fù)載電平觸發(fā)點(diǎn)。根據(jù)實(shí)施方式,電壓(恒流限制)或電流和電壓(折返電流限制)水平會(huì)發(fā)生變化。它被指定為 I 的百分比輸出(最大),例如 150%。有關(guān)過流保護(hù)的更多信息,請(qǐng)參閱博客文章。
輸出電流限制定義電流限制功能開始限制的點(diǎn),如本折返電流限制示例所示。
輸出電壓調(diào)整和設(shè)定精度
一些電源允許調(diào)節(jié)輸出電壓以滿足應(yīng)用需求。將定義應(yīng)使用內(nèi)部電位計(jì)還是外部電阻器。電壓設(shè)置精度定義了與給定輸出電壓的偏差,以 V 的百分比指定輸出(標(biāo)稱).如果單位可調(diào),則精度為生產(chǎn)過程中設(shè)置的值。
輸出紋波和噪聲
理想的電源轉(zhuǎn)換器將提供完全干凈的輸出電壓,但實(shí)際上,會(huì)存在一些噪聲。紋波是由輸出電容器的充電和放電以及其他影響引起的,導(dǎo)致兆赫茲范圍內(nèi)的高頻信號(hào)疊加在輸出上。噪聲是由轉(zhuǎn)換器的內(nèi)部振蕩器和開關(guān)行為引起的電壓尖峰。兩者都有助于毫伏范圍內(nèi)的峰峰值信號(hào),盡管噪聲是更重要的貢獻(xiàn)者。因此,紋波和噪聲被組合在一起,并以mV為單位給出p-p,通常針對(duì)每種不同的電壓輸出型號(hào)。
過壓保護(hù)
在故障情況下,輸出電壓可能被迫高于其標(biāo)稱輸出值。顯然,這可能會(huì)損壞任何連接的電路。過壓保護(hù)可以檢測(cè)到這一點(diǎn),其規(guī)格定義了機(jī)制切斷輸出的電壓。它接合的點(diǎn)定義為 V 的百分比輸出(標(biāo)稱),例如 120%。設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)可以決定此級(jí)別是否提供必要的保護(hù),或者對(duì)于他們的應(yīng)用來說過于敏感。
啟動(dòng)和保持時(shí)序
一旦上電,電源轉(zhuǎn)換器需要一定的時(shí)間才能使輸出達(dá)到其標(biāo)稱電壓電平。此持續(xù)時(shí)間定義為啟動(dòng)時(shí)間,通常以毫秒為單位。斷電后,輸出電壓在短時(shí)間內(nèi)保持其標(biāo)稱值,然后降至零。此保持持續(xù)時(shí)間也以毫秒為單位。
在電源打開后(啟動(dòng)時(shí)間,左),VOUT 需要幾毫秒才能出現(xiàn),而 VOUT 在關(guān)閉后會(huì)保持一小段時(shí)間(保持時(shí)間,右)。
瞬態(tài)響應(yīng)
如前所述,調(diào)節(jié)規(guī)范側(cè)重于功率轉(zhuǎn)換器如何調(diào)節(jié)負(fù)載和線路偏差。但是,許多負(fù)載被打開和關(guān)閉,導(dǎo)致運(yùn)行期間的動(dòng)態(tài)負(fù)載變化。瞬態(tài)響應(yīng)指定電源轉(zhuǎn)換器在此類條件下的行為。負(fù)載從 100% 變?yōu)?0% 將導(dǎo)致輸出電壓上升,然后在短時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定。從 0% 到 100% 的變化會(huì)導(dǎo)致輸出電壓急劇下降,然后再次穩(wěn)定下來。在實(shí)際應(yīng)用中,負(fù)載的這種顯著變化很少見。為了提供對(duì)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)更有用的值,使用了 75% 到 100% 的負(fù)載更改。根據(jù)電源型號(hào)給出定義負(fù)載階躍的典型響應(yīng)時(shí)間(微秒)和/或響應(yīng)偏差(百分比)。
移除負(fù)載會(huì)導(dǎo)致VOUT增加,而附加負(fù)載會(huì)導(dǎo)致短暫下降。瞬態(tài)響應(yīng)通常針對(duì)較小的負(fù)載動(dòng)態(tài)變化(~25%)進(jìn)行定義。
溫度系數(shù)
溫度也會(huì)影響功率轉(zhuǎn)換器的輸出。預(yù)期變化定義為每開爾文或攝氏度的百分比變化,例如最大值 ±0.02 %/K。所指的溫度是電源轉(zhuǎn)換器周圍的環(huán)境溫度;輸出的變化通常與25°C的參考溫度進(jìn)行比較。
審核編輯:郭婷
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