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内容
优化电源测量设置
2021-03-22 14:01:15
来源:
ADI
问:
如何确保尽可能高效地
测试
开关稳压器?
答:
电路设计人员在决定使用某个特定
电源
之前,首先会对它进行仔细
测试
。开关稳压器IC的数据手册提供了整个
电源
在实际应用中如何运行,以及如何通过实验室
测试
来获得相应特性的有价值信息。电路仿真(例如LTspice®)很有用,可以帮助优化电路。但是,仿真并不能代替硬件
测试
。就此而言,寄生参数要么难以估计,要么难以仿真。
因此,
电源
要在实验室中进行彻底
测试
。用于
测试
的可以是内部开发的原型,大多数情况下则是使用相应
电源
IC制造商的现有评估板。
图1.用于
电源
运行的连接
连接
测试
电路时,应考虑若干事项。图1所示为
测试
设置的原理图。被测电路的输入侧必须连接到
电源
,输出侧连接到负载。这听起来微不足道,但有一些重要细节必须注意。
尽可能减小线路电感
图1是用于评估
电源
转换器的设置原理图。我们要
测试
的是
电源
电路的行为,而不是
测试
板与实验室
电源
之间或与输出端负载之间的连接线路的影响。为降低这些连接线路的影响,应采取两项重要措施。第一,连接线路应尽可能短,短线路的电感值比长线路低。第二,尽量缩小电流路径面积可进一步降低寄生电感。为实现目标,一个显而易见的办法是使用绞合线。这使得电流路径面积仅取决于线路长度和绞合线外皮的厚度。图2显示了
测试
电压转换器的连接,其使用绞合连接线来降低线路寄生电感。
图2.使用短绞合线的实用操作设置
在基于开关稳压器的
电源
中,输入侧和输出侧均有交流电。根据电路拓扑结构,输入侧可能出现脉冲电流,例如在降压转换器(降压控制器)中就会如此。启动行为以及负载跳变也需要
测试
。在这些工作条件下,
测试
设置中的连接线路也承载交流电。
输入端增加本地储能器件
如果要
测试
电源
对负载瞬变的响应速度有多快,则被测设计必须提供足够多的能量。被测设计输入侧的能量来源不应是限制因素。为确保不出现这种情况,建议在
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。它确保负载瞬变
测试
可以正确执行。
但是,必须确保
电源
的后续使用受到非常明确的条件限制。对输入端储能器件的影响必须有很好的了解,以便可以正确选定
电源
输入电容的大小。
还必须考虑图1中大电容的另一个方面。如果需要在
电源
输入端施加电压瞬变以
测试
相应的行为,则此电容会大大减慢被测电路经受的电压瞬变。因此,对于这些
测试
,应移除该电容。
总之,与
电源
设计相关的任务看似简单,但有很多事情必须考虑,例如将电路连接到实验室工作台。被测电路的
电源
线以及远离被测电路的
电源
线需要作为交流电路处理,因此,这些电缆必须很短并绞合,以减小这些连接电缆的寄生电感。对电路设计人员而言,这并不是多余的工作,这样做会使
测试
结果接近我们
测试
的初衷。如果
测试
设置的影响得以降低,其余结果将更有价值。随着时间推移,经验丰富的
电源
工程师已开发出优化电路评估的方法。如果遵循本文中的所有提示,就能顺利地完成评估。
关键词:
电源
测量
工业电子
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