工程師必懂(dǒng):考驗開關電源性能的(de)“七個(gè)”概念!

時(shí)間:2019-4-1 分(fēn)享到:

從事電子行業工作多(duō)年的(de)你,對(duì)于下(xià)面這(zhè)些開關電源性能的(de)幾個(gè)概念,你都了(le)解嗎?跟著(zhe)小編一起看看吧!

一:紋波與噪聲

紋波

■開關電源的(de)輸出并不是真正恒定的(de),輸出存在著(zhe)周期性的(de)抖動,這(zhè)些 抖動看上去就和(hé)水(shuǐ)紋一樣,稱爲紋波。

▶紋波可(kě)以是電壓或電流紋波。

■通(tōng)常用(yòng)2個(gè)參數來(lái)描述紋波:

▶最大(dà)紋波電壓:紋波的(de)峰峰值。

▶紋波系數:交流分(fēn)量的(de)有效值與直流分(fēn)量之比。

工程师必懂:考验开关电源性能的“七个”概念!

紋波産生的(de)原因

■開關電源的(de)紋波來(lái)自2個(gè)地方:

▶低頻(pín)紋波:來(lái)自AC輸入的(de)周期,電源對(duì)輸入的(de)抑制比不是完美(měi)的(de),當輸入 變化(huà),輸出也(yě)會變化(huà)。

▶高(gāo)頻(pín)紋波:來(lái)自開關切換的(de)周期,開關電源不是線性連續輸出能量,而是 将能量組成一個(gè)個(gè)包來(lái)傳輸,因此會存在和(hé)開關周期相對(duì)應的(de)紋波。

■如果是線性電源,是沒有開關紋波的(de),隻有低頻(pín)紋波。

工程师必懂:考验开关电源性能的“七个”概念!

紋波的(de)影(yǐng)響

■最大(dà)紋波會決定輸出的(de)峰值,本來(lái)輸出是穩定的(de)某個(gè)電壓或電流,由 于紋波的(de)影(yǐng)響,使得(de)輸出的(de)峰值比平均值高(gāo),這(zhè)可(kě)能會損壞負載。

▶比如,對(duì)LED來(lái)說,過高(gāo)的(de)電流會減少LED的(de)壽命。

■過大(dà)的(de)紋波系數會使得(de)輸出的(de)能量不均衡平滑,從而偏離了(le)直流輸出 這(zhè)個(gè)要求。

▶比如,對(duì)LED來(lái)說,過大(dà)的(de)紋波系數會使得(de)LED亮度變化(huà),造成閃爍。

■如果開關電源用(yòng)來(lái)驅動電池,LED燈這(zhè)種負載,低頻(pín)紋波的(de)影(yǐng)響更大(dà), 如果是驅動IC這(zhè)種高(gāo)速型負載,高(gāo)頻(pín)紋波的(de)影(yǐng)響更大(dà)。

紋波與噪聲

■紋波是由于AC周期或開關周期引起的(de)輸出抖動,而噪聲是随機耦合到 輸出上的(de)高(gāo)頻(pín)信号,是不一樣的(de)。

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二:調整率

調整率

■電源在使用(yòng)時(shí),有兩個(gè)明(míng)顯變化(huà)的(de)外部條件:輸入和(hé)負載。好的(de)電源 應該在輸入和(hé)負載發生變化(huà)時(shí),依然能維持恒壓或恒流。

■将輸入或負載變化(huà)時(shí),輸出偏離額定輸出的(de)程度稱爲調整率,比如輸 入在最大(dà)最小值之間變化(huà),測量輸出的(de)偏差比率,爲一個(gè)百分(fēn)比,比 如5%,就稱爲調整率爲±5% 。

■注意區(qū)分(fēn)調整率和(hé)紋波,紋波是輸出的(de)動态特征,而調整率是讓電源 工作在極限外部條件下(xià),輸出的(de)極限偏差。

工程师必懂:考验开关电源性能的“七个”概念!

調整率類型

■輸入調整率

▶其他(tā)條件不變,調節輸入時(shí),輸出的(de)偏差,對(duì)于AC電源來(lái)說,是以AC線的(de) 有效電壓作爲變化(huà)區(qū)間,比如以180~264作爲上下(xià)限來(lái)變化(huà)。

▶有時(shí)還(hái)會調節AC的(de)頻(pín)率,來(lái)看輸出是否有偏差,比如從47~63Hz區(qū)間。

■負載調整率

▶其他(tā)條件不變,調節負載時(shí),輸出的(de)偏差。

■綜合調整率

▶同時(shí)調節輸入和(hé)負載,找出最差的(de)偏差。

三:恒流

LED恒流驅動

■爲什(shén)麽照(zhào)明(míng)用(yòng)LED都是電流驅動?

▶LED是二極管,而二極管的(de)PN結的(de)正向導通(tōng)阻抗是負溫度系數,随著(zhe)溫度 的(de)升高(gāo),二極管正向導通(tōng)阻抗降低。

▶如果用(yòng)恒壓源驅動LED,随著(zhe)LED工作,溫度開始升高(gāo),溫度升高(gāo)後,正 向導通(tōng)阻抗降低,由于I=U/R,電流升高(gāo),且由于功率P=U*I,功率也(yě)增加, LED發熱(rè)更厲害,進一步刺激溫度升高(gāo),陷于惡性循環,直到LED損壞。

▷ 恒壓源驅動時(shí),溫度和(hé)電路是一對(duì)正反饋。

▶所以照(zhào)明(míng)LED都是恒流驅動,如果是非照(zhào)明(míng),LED幾乎沒有溫升,此時(shí)可(kě) 以用(yòng)恒壓驅動。

恒流精度

■恒流精度和(hé)其他(tā)電影(yǐng)的(de)恒壓效果一樣,體現在幾個(gè)方面。

▶當負載發生變化(huà)時(shí),電源輸出的(de)電流的(de)恒定程度。

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