鉅大LARGE | 點擊量：780次 | 2021年08月12日
電源設計相關經驗：動態應和設計篇
動態應和是電源探測中的一個緊要指標，要設計滿足要求的電源動態應和，必然及到環路問題。說起環路設計，會讓很多工程師眉頭緊皺、無從下手的困境，現本文從以下幾個方面來談一談動態應和設計思路，處理設計遇到的刺手問題。
1開關電源為何要動態應和探測？
開關電源作為整個系統的供電心臟，當它的輸出負載電流發生跳變時，對輸出電壓的波動有嚴格的設計要求：非得限制在一定的容差范圍內，確保系統電路的穩定工作。但隨著電子技術的發展，低壓大電流的各種電子設備成為主流的設計思路，電流需求量不斷提高，要確保電源輸出波動在一個范圍內，成為業內一個比較刺手的問題，一直困擾的工程師。
2電源動態應和的探測辦法和要求
輸入：規格中含義的最小、標稱及最大輸入直流電壓；
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
輸出：規格中含義的動態負載電流條件及規格所準許的最小電容負載。比如E2405UHbD－20W，輸入電壓范圍：9－36VDC，則選擇固定的輸入電壓9VDC、24VDC、36VDC，標稱輸出電壓5V，負載電流在額定值的25％－50％－25％和50％－75％－50％變化下探測，如圖一所示。
圖1探測示意圖
負載：負載的動態變化是有嚴格要求的，依規格要求設定負載電流的起始點、終點，負載電流的上升、下降速率及負載電流的變化周期，如圖二所示。給產品上電后按規格要求，調整負載電流的變化周期t12、t23、tr、tf。
圖2動態負載電流設置示意圖
3動態應和的探測判定準則
按照圖1、圖2搭接好探測電路圖和調整好探測參數后，輸出負載在額定值的25％－50％－25％和50％－75％－50％變化（電流跳變的斜率為0．08～0．1A／uS，周期大于該動態完全穩定所需），用示波器抓取產品輸出紋波噪聲波形，并調節波形至動態波形顯示，記錄此時的過欠沖幅度和恢復時間；調節供電電壓和負載跳變方式分別記錄不同組合下的過欠沖幅度和恢復時間。
判定條件：
各輸出測量值符合規格要求；
不能有震鈴（反饋回路欠阻尼）現象；
待測電源不可以損壞；
待測電源不可以工作不穩定，甚至關機（Shutdown）；
應和時間符合要求。
4動態應和與什么有關？該要怎么樣整改？
電源的負載動態特性與環路的應和特性有關，是好是壞在動態負載時特別分明。總之整改策略指揮思路：反饋環路的帶寬越寬，動態應和速度越快；阻尼系數越小，過沖越大。
a、在器件高頻特性、EMC、效率準許的條件下，通過提高開關頻率來提升動態應和速度，或者讓占空在動態情形下逐步增大，以防止如電流突變引起的問題。
b，利用電容、電感，電容容量越大，動態應和越小；電感感量越小，動態應和越快。
c，反饋環路的帶寬越寬，動態應和速度越快，那就是在高增益下，系統的動態應和速度快。零點會改善動態應和速度，極點會減慢動態應和速度，那就是超前補償使系統應和速度更快，滯后補償使系統應和速度更慢。
d，相位閾度越小，動態應和越快，但是太小，會出現系統震蕩。
E，使用高可靠性的電源模塊，ZLG自主研發、加工的隔離電源模塊已有近20年的行業積累，目前產品具有寬輸入電壓范圍，隔離1000VDC、1500VDC、3000VDC及6000VDC等多個系列，封裝形式多樣，兼容國際標準的SIP、DIP等封裝。同時ZLG為保證電源產品性能建設了行業內一流的探測試驗室，配備最先進、齊全的探測設備，全系列隔離DC－DC電源通過完整的EMC探測，靜電抗擾度高達4KV、浪涌抗擾度高達2KV，可使用于絕大部分復雜惡劣的工業現場，為用戶供應穩定、可靠的電源隔離處理方法。
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