Каб зразумець стабільнасць рэгулятара пераключэння, нам часта трэба вымераць яго пераходную рэакцыю нагрузкі. Такім чынам, навучыцца вымяраць пераходную рэакцыю вельмі важна для інжынераў у галіне электронікі.

У гэтай долі мы растлумачым вызначэнне пераходнай рэакцыі нагрузкі, асноўныя ключавыя моманты ў вымярэнні, як вымераць пераходную рэакцыю з дапамогай FRA, а таксама рэальны прыклад вымярэння і рэгулявання пераходнай характарыстыкі нагрузкі рэгулятара пераключэння. Калі вам незразумела, як вымераць пераходную рэакцыю, вы можаце асвоіць метад праз гэты доля. Працягваем чытаць!

Абмен - гэта клопат!

змест

● Што такое пераходны адказ нагрузкі?

● 5 ключавых момантаў пры ацэнцы рэакцыі на пераходны працэс

● Як ацаніць пераходны адказ?

● Прыклад налады пераходнага адказу

● Часта задаваныя пытанні

● заключэнне

Што такое пераходны адказ нагрузкі?

Пераходная рэакцыя нагрузкі - гэта характарыстыка рэакцыі на раптоўнае ваганне нагрузкі, гэта значыць час, пакуль выходнае напружанне не вернецца да зададзенага значэння пасля яго падзення або павышэння, і форма сігналу выхаднога напружання. Гэта істотны параметр, таму што ён адносіцца да стабільнасці выхаднога напружання ў адносінах да току нагрузкі.

У адрозненне ад рэгулявання нагрузкі, гэта так жа, як назва прадугледжвае характарыстыку пераходнага стану. Рэальныя з'явы тлумачацца з дапамогай наступных графікаў.

Ёсць некаторыя моманты, на якія варта звярнуць увагу ў графе:

● У формах сігналаў графіка злева ток нагрузкі (ніжняя форма сігналу) хутка расце ад нуля з часам нарастання (tr) 1 мкс.

● З іншага боку, выхадное напружанне (верхняя форма сігналу) імгненна падае, а затым хутка расце, крыху перавышаючы ўстойлівае напружанне, а затым зноў падае да стабільнага стану.

● Калі ток нагрузкі раптоўна падае, мы бачым, што адбываецца супрацьлеглая рэакцыя.

Каб растлумачыць рэчы крыху менш фармальна:

● Калі нагрузка павялічваецца, раптам спатрэбіцца большы ток, а выхадны ток падаецца недастаткова хутка, таму напружанне падае.

● У гэтай аперацыі максімальны выхадны ток падаецца на працягу шэрагу цыклаў, каб вярнуць паніжанае напружанне да зададзенага значэння, але падаецца занадта шмат, і напружанне падымаецца крыху вышэй, і таму пададзены ток зніжаецца так, каб было дасягнута зададзенае значэнне.

Гэта трэба разумець як апісанне нармальная пераходная рэакцыя. Калі ёсць іншыя фактары і адхіленні, акрамя гэтага ўключаюцца і іншыя з'явы.

У ідэальнай пераходнай рэакцыі нагрузкі існуе рэакцыя на ваганні току нагрузкі на працягу некалькіх цыклаў пераключэння (кароткі прамежак часу), а падзенне выхаднога напружання (рост) зводзіцца да мінімуму і вяртаецца да рэгулявання ў мінімальнай колькасці час.

Гэта значыць, што ўзнікненне пераходнага напружання накшталт скокаў на графіцы адбываецца на працягу надзвычай кароткага часу. Цэнтральны графік прызначаны для часу нарастання / падзення току нагрузкі 10 мкс, а графік справа - 100 мкс. Гэта прыклады, у якіх больш мяккія ваганні току нагрузкі прыводзяць да паляпшэння наступнага адказу з невялікімі ваганнямі выхаднога напружання. Аднак на самай справе цяжка наладзіць пераходныя паводзіны току нагрузкі ў ланцугу.

Мы апісалі характарыстыкі пераходных характарыстык блока харчавання, але іх можна лічыць такімі ж, як і частотныя характарыстыкі аперацыйнага ўзмацняльніка (запас фазы і частата перакрыжавання). Калі частотная характарыстыка контуру кіравання крыніцай харчавання адпаведная і стабільная, то пераходныя ваганні выхаднога напружання можна звесці да мінімуму.

Пераходныя характарыстыкі рэакцыі

5 ключавых момантаў пры ацэнцы рэакцыі на пераходны працэс

Важныя моманты, якія трэба памятаць пры ацэнцы пераходнай рэакцыі крыніцы харчавання, рэзюмаваныя ніжэй.

● Праверце рэгуляванне і хуткасць рэагавання выхаду на раптоўныя ваганні току нагрузкі, напрыклад, пры пераходзе да абуджэння са стану чакання.

● Калі характарыстыка частотнай характарыстыкі павінна быць адрэгулявана, выкарыстоўвайце штыфт ITH для рэгулявання.

● Запас фазы і частата перакрыжавання можна вывесці з назіранай формы сігналу, але з дапамогай аналізатара частотнай характарыстыкі (FRA) зручна.

● Вызначце, ці з'яўляецца рэакцыя нармальнай працы або ненармальная з-за насычэння індуктыўнасці, функцыі абмежавання току і г.д.

● Калі немагчыма атрымаць патрэбную характарыстыку рэакцыі, варта вывучыць асобны метад кіравання або частату, усталяванне знешняй канстанты і г.д.

Як ацаніць пераходны адказ?

Тлумачыцца канкрэтны метад ацэнкі.

● Пры правядзенні эксперыментаў ланцуг або прылада, ток нагрузкі якога можна імгненна пераключыць, падключаецца да выхаду ланцуга харчавання для ацэнкі, і можна выкарыстоўваць карысны асцылограф для ацэнкі для назірання за выхадным напругай і выхадным токам.

● Калі рэакцыя фактычнага абсталявання павінна быць пацверджана, напрыклад, ствараецца стан, у якім працэсар або падобнае пераходзіць з рэжыму чакання ў поўную працу, і вынік назіраецца аналагічным чынам.

Важныя моманты ў выкананні ацэнак былі апісаны вышэй; запас па фазе і частату перакрыжавання заўсёды можна вывесці з назіранай формы сігналу, але гэта даволі клапотна.

У апошні час даволі шырокае ўжыванне ўвайшло вымяральнае прылада пад назвай аналізатар частотнай характарыстыкі (FRA), якое можа выкарыстоўвацца для вымярэння межаў фаз і частотных характарыстык надзвычай простых схем харчавання. Выкарыстанне FRA можа быць вельмі эфектыўным.

Калі на практыцы няма адпаведнай прылады нагрузкі, здольнай імгненна ўключаць-выключаць вялікі ток, які можна было б выкарыстоўваць у эксперыментах, можна выкарыстоўваць простую схему, напрыклад, схему справа, у якой пераключаецца MOSFET. Вядома, tr і tf павінны быць вызначаны.

Прыклад налады пераходных працэсаў

Некаторыя мікрасхемы пераключальнага рэгулятара маюць штыфт для рэгулявання характарыстык водгуку; у многіх выпадках гэта называецца ITH. У схеме прыкладанняў, пазначанай у тэхнічным пашпарце для мікрасхемы, прадстаўлены больш-менш разумныя значэнні кампанентаў і канфігурацыя для кандэнсатара і рэзістара, якія падключаюцца да высновы ITH у гэтых умовах. Па сутнасці, гэта бярэцца за адпраўную кропку, і карэкціроўкі ўносяцца так, каб задаволіць патрабаванні да схемы, якая фактычна вырабляецца. Верагодна, лепш за ўсё пачаць з фіксацыі кандэнсатара і змены значэнне супраціву.

Ніжэй прыведзены формы сігналу асцылографа і графікі аналізу частотных характарыстык, атрыманыя з дапамогай FRA, якія паказваюць спосаб змены характарыстыкі пераходнага працэсу нагрузкі BD9A300MUV, які выкарыстоўваецца ў гэтых прыкладах, калі ёмістасць кандэнсатара на штыры ITH фіксаваная, а значэнне супраціву роўна скарэкціраваны.

① R3=9.1 kΩ、C6＝2700 пФ (Па сутнасці, адпаведная рэакцыя і частатная характарыстыка атрымліваюцца з выкарыстаннем рэкамендаваных значэнняў)

② R3=3 кОм、C6＝2700 пФ

※ Пры зніжэнні значэння супраціву R3 паласа звужалася, і рэакцыя на нагрузку пагоршылася. Праблем з самой працай няма, але запас па фазе занадта вялікі.

③ R3=27 кОм、C6＝2700 пФ

※ За кошт павышэння супраціву R3 паласа пашыраецца і рэакцыя на нагрузку паляпшаецца, але пры ваганні напружання (павялічаны ўчастак сігналу) узнікае званок.

Запас фазы невялікі, і ў залежнасці ад рассейвання могуць узнікаць анамальныя ваганні.

④ R3=43 кОм、C6＝2700 пФ

※ Калі значэнне супраціву R3 яшчэ больш павышаецца, адбываюцца ненармальныя ваганні.

Вышэй прыведзены прыклады рэгулявання характарыстыкі рэакцыі з дапамогай штыфта ITH. Па сутнасці, пераходныя працэсы напружання, якія ўзнікаюць у выхадным напрузе не можа быць цалкам ліквідаваны, і таму карэкціроўкі выконваюцца такім чынам, каб рэакцыя не стварала праблем для працы схемы, на якую падаецца ток.

Часта задаюць пытанні

1. Пытанне: у чым перавага пераключэння рэгулятара?

A: Рэгулятары пераключэння эфектыўныя, таму што серыйныя элементы альбо цалкам уключаны, альбо выключаны, таму яны амаль не рассейваюць магутнасць. У адрозненне ад лінейных рэгулятараў, імпульсныя рэгулятары могуць вырабляць выхадныя напружання вышэй, чым уваходнае напружанне або супрацьлеглай палярнасці.

2. Пытанне: Якія бываюць тры тыпу камутацыйных рэгулятараў?

A: Імпульсныя рэгулятары дзеляцца на тры тыпу: павышаючыя, паніжальныя і інвертарныя рэгулятары.

3. Пытанне: Дзе выкарыстоўваюцца пераключальныя рэгулятары?

A: для пераключэння выкарыстоўваюцца рэгулятары абарона ад перанапружання, партатыўныя тэлефоны, платформы для відэагульняў, робаты, лічбавыя камеры і кампутары. Імпульсныя рэгулятары ўяўляюць сабой складаныя схемы, таму не карыстаюцца вялікай папулярнасцю ў аматараў.

4. Пытанне: Як выбраць пераключальны рэгулятар?

A: Фактары, якія варта ўлічваць пры выбары пераключальнага рэгулятара:

● Дыяпазон уваходнага напружання. Гэта адносіцца да дапушчальнага дыяпазону ўваходнага напружання, які падтрымліваецца мікрасхемай.

● Дыяпазон выхаднога напружання. Імпульсныя рэгулятары звычайна маюць зменныя выхады

● Выхадны ток

● Дыяпазон працоўных тэмператур

● Шум

● Эфектыўнасць

● Рэгуляванне нагрузкі

● Ўпакоўка і памеры.

заключэнне

У гэтай долі мы ведаем вызначэнне пераходнай рэакцыі нагрузкі, як яе вымераць, і даведаемся рэальны прыклад. Гэты навык можа эфектыўна дапамагчы вам выявіць праблемы стабільнасці такой нагрузкі, як камутацыйны рэгулятар, і пазбегнуць рызыкі бяспекі ланцуга. Паспрабуйце вымераць пераходную рэакцыю зараз! Вы хочаце больш пра вымярэнне пераходнай рэакцыі? Пакіньце свае каментарыі ніжэй і раскажыце нам свае ідэі! Калі вы лічыце, што гэтая публікацыя карысная для вас, не забудзьцеся падзяліцца гэтай старонкай!

Чытайце таксама

● Як ломы ад перанапружання тырыстараў абараняюць блокі харчавання ад перанапружання?

● Канчатковае кіраўніцтва па стабілітронах у 2021 годзе

● Поўнае кіраўніцтва па рэгулятару LDO ў 2021 годзе

● Рэчы, якія вы не павінны прапусціць пра Facebook Meta і Metaverse

Папярэдняя:3 Асноўныя тыпы ломаў для абароны ад перанапружання

далей:Канчатковае кіраўніцтва па стабілітронах у 2021 годзе