电源纹波测试和电源均流利弊
时间:2019-07-11 来源:meanwellpower.net浏览次数:122
探头的选择。
在十几年前,很多公司的电源测试标准中都有明确的规定,要求使用1:1探头进行测量,因为这种探头不会损失示波器的测量档位,比如示波器原来最小档位是2mv/div,使用1:1探头就仍然可以通过这个档位测量纹波,即可以准确测量出10mv以内的纹波,但是由于这种探头的带宽只能做到6MHz左右,所以随着开关电源频率的提升,这种探头便不再适合使用。
目前常用的电源测量探头是10:1无源探头,100:1无源探头,高压差分探头,探头的选择上首先要考虑电压范围,被测电压不要超出探头允许的范围,比如说一般的10:1的无源探头,其低频耐压值是300VRMS,且随着频率的升高而降低,使用之前要测量信号的电压范围在此范围内,否者将无法进行正确的测量。
接地方式的选择。
传统的使用习惯上,示波器的接地方式就是那根长长的接地夹线,这种接地方式,确实是一种简单方便的接地方式,但是却并不是一种严谨的,准确的接明纬电源地方式。
由于地夹线比较长,其会形成一个寄生电感Lgnd,随着夹线的增长,这个电感也会增大,而这个回路电感会和示波器探头的输入电容Cin产生谐振,这就导致示波器的幅频特性变得不平坦,导致测量不准确。
但是这还不是接地夹线最致命的,开关电源,随着开关管的开合,不仅仅产生了电源纹波,同时也产生了很多电磁干扰,通过空间进行辐射,而这部分辐射就会被接地夹线与探头形成的线圈给接收到,再加上示波器是高阻输入的,就导致这部分信号对测量的干扰非常可观,电磁干扰虽然也可以说是电源的一项参数,但是这部分信号是无法通过示波器探头来进行准确测量的,测量出来的值是毫无意义的。
所以在测试电源纹波时,是不应该使用接地夹线的,而应该使用接地弹簧,这样既降低了环路电感从而保证了较好的幅频特性,又降低了电磁辐射的引入。
再说说如何实现均流,其实,模块为什么不均流原因也很简单,就是输出电压不一致,有人可能要问,台湾明纬我都将电压调整一致直接并联可以不,如果你能保证所有模块输出电压完全一致且模块的阻抗特性也完全一致,那么直接并联应该是没有问题的(没试过,不确定哈)但是我们能将所有模块电压调整的完全一致而且随着负载的变化,模块输出电压的变化趋势也一致吗,如果你有方法,欢迎指点,但大多数情况下,这种情况是无法实现的,那么我们如何实现均流呢,简单的说,就是通过外加的均流电路,让模块输出电压一致,电流大的,将电压调低,电压小的,将电压调高,就可以实现均流了,是不是很简单。
负载阻抗法你可以简单的理解成,对于模块来说,输出电流越大,模块输出电压会越低,这样两个模块并联在一起,原来输出电压高的模块,由于输出电流的增加,模块输出电压降低,自然就无法输出更多的电流,那么电流就由其余模块提供了,具体的电路可以由上面的电路来实现,前级放大电路对输出电流信号进行放大,然后与反馈信号进行叠加送入电压环,随着电流的增加,就可以降低输出电压meanwell,可别叠加错了,如果你叠加到基准端,那逻辑就反了,电流越大输出越高,这种均流方式我没有试过,因为这种方式随着电流的增加,输出电压是变化的,有时候可能变化比较大,对于有稳压精度要求的模块来说,肯定是不合适的。
在这种工作方式下用n个单元,其中一个单元(主控单元)工作在电压源(CV)方式,其余n-1个单元工作于电流源(CC)方式,它实际上是由电压环(外环)和电流环(内环)构成电流控制型的双环控制,或说成是电压控制的电流源,这种均流方式最大的缺点就是,主模块是我们设计过程中指定的,如果工作过程中主模块发生问题,那么整套系统将瘫痪。
平均电流法:。
平均电流法:平均电流法首先要得到一个平均电流,也就是总负载电流除以模块总数得到的电流值,各模块电流与该平均电流比较,如果模块电流大于平均电流就调低模块输出电压,反之调高模块输出电压,从而实现各模块输出电流一致,在平均电流法中,将所有模块的输出电流,通创联电源过一个电阻接到一起,就可以得到所有模块输出电流的平均值,这个点我们称之为均流母线,如下图所示:。
VI代表本模块输出电流信号,通过一个1K的电阻引出到均流母线,均流母线上的电压为所有并联模块输出电流的平均值,对于上图的原理图,当模块单独工作的时候,均流母线是悬空的,运放输入是高阻态,所以本模块电流VI与均流母线上电压一致,也就是本模块电流与均流母线电流没有偏差,整个电路输出电压(N104的1脚)为0V,这个时候通过设置R1\R2的值,可以得到模块自身的输出电压,当模块并联工作的时候,如果本模块输出电流小于平均电流,即VI电压小于均流母线电压,则经过查分放大及后级放大电路后,在1脚可以得到一个VI与均流母线电压误差90倍放大后的电压值,且输出电压为正,这样就会抬高Vref的电压值,从而提高模块输出电压,增加模块输出电流,如果本模块输出电流大于平均电流,就会输出一个低的电压,降低基准,从而调低输出电压。
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