Разуменне і вымярэнне пераходнага часу аднаўлення блока харчавання

Гэты тып файлаў уключае графіку і схемы з высокім дазволам, калі гэта дастасавальна.

Боб Зола, спецыяліст па планаванні прадуктаў, аддзел электраэнергетыкі, Keysight Technologies
Час аднаўлення пераходнага працэсу крыніцы харчавання - гэта характарыстыка крыніцы харчавання пастаяннага току. Ён апісвае, як хутка крыніца харчавання аднаўляецца пасля пераходнай нагрузкі на выхадзе крыніцы харчавання.   


Пры ідэальным блоку сілкавання, які працуе пры пастаянным напружанні, выхадное напружанне будзе заставацца на запраграмаваным значэнні незалежна ад току, які выцягваецца з блока сілкавання нагрузкай. Рэальны блок харчавання, аднак, не можа падтрымліваць запраграмаванае напружанне пры хуткім росце току нагрузкі.


У адказ на хуткі рост току напружанне крыніцы харчавання будзе падаць, пакуль ланцуг рэгулявання крыніцы харчавання не верне напружанне да запраграмаванага значэння. Час, неабходны для таго, каб значэнне вярнулася да запраграмаванага, з'яўляецца часам аднаўлення пераходнага працэсу нагрузкі (мал. 1).


Звярніце ўвагу, што калі пераходны працэс току нагрузкі не з'яўляецца хуткім пераходным працэсам, а даволі павольна нарастае або паніжаецца, контур зваротнай сувязі рэгулявання крыніцы харчавання будзе дастаткова хуткім, каб рэгуляваць і падтрымліваць выхадную напругу без якіх-небудзь бачных пераходных працэсаў. Па меры павелічэння перадавой хуткасці бягучага пераходнага працэсу яна перавышае здольнасць ланцуга зваротнай сувязі крыніцы харчавання «паспяваць» і падтрымліваць напружанне нязменным, што прыводзіць да пераходнага працэсу нагрузкі.


Electronicdesign Com Сайты Electronicdesign com Загрузка файлаў 2015 02 0216 Cte Keysight Zollo F1
1. Час аднаўлення пераходнага працэсу нагрузкі - гэта час "X" для аднаўлення выхаднога напружання і знаходжання ў межах "Y" мілівольт ад намінальнага выхаднога напружання пасля крокавага змены току нагрузкі ўзмацняльніка "Z". "Y" - гэта вызначаная зона аднаўлення або зона асядання, а "Z" - вызначаная змена току нагрузкі, звычайна роўная намінальнаму току поўнай нагрузкі крыніцы харчавання.




Час аднаўлення пераходнага працэсу крыніцы харчавання вымяраецца ад пачатку пераходнага працэсу току нагрузкі да моманту, калі крыніца харчавання ўсталюецца і зноў дасягне запраграмаванага значэння. Але кожны раз, калі вы ўказваеце «дасягае запраграмаванага значэння», вы павінны ўказваць з дакладнасцю да дыяпазону допуску. Такім чынам, час аднаўлення пераходнай нагрузкі крыніцы харчавання вызначаецца як час, неабходны для дасягнення дыяпазону допуску, які складае некалькі працэнтаў ад запраграмаванага значэння, некалькі працэнтаў ад намінальнай магутнасці ці нават фіксаванага дыяпазону допуску напружання. У табліцы прыведзены некаторыя прыклады спецыфікацый пераходных працэсаў крыніцы харчавання.  


Гледзячы на ​​крыніцу сілкавання Keysight N7952A, вы бачыце, што паласа дапушчальнага дыяпазону часу аднаўлення ў пераходных працэсах складае 100 мВ. Пры вымярэнні часу аднаўлення пераходнага працэсу, калі выхадное напружанне складае 25 В, вы павінны вымераць, колькі часу спатрэбіцца блоку харчавання, каб аднавіцца ў межах ±100 мВ каля 25 В.






Electronicdesign Com Сайты Electronicdesign com Загрузка файлаў 2015 02 0216 Табліца Cte Keysight Zollo




Узмацняльнікі магутнасці паказваюць, чаму час аднаўлення пераходнага працэсу важны


Давайце паглядзім на прыклад прымянення, дзе важная пераходная характарыстыка крыніцы сілкавання пастаяннага току. Пры тэсціраванні ўзмацняльнікаў магутнасці (PA), якія выкарыстоўваюцца ў мабільных прыладах (такіх як мабільныя тэлефоны або планшэты), вельмі важна, каб пастаяннае напружанне зрушэння ў тэсціруемай прыладзе (DUT) заставалася фіксаваным і стабільным. Калі напружанне будзе вагацца або змяняцца падчас тэсту, належныя ўмовы тэсту не будуць падтрымлівацца, і выніковыя вымярэнні радыёчастотнай магутнасці на DUT будуць некарэктнымі.     


У дадзеным выпадку ПА сітуацыя пагаршаецца з-за бягучага профілю. PA перадае ў імпульсах, і таму цягне ток ад зрушэння пастаяннага току ў імпульсах. Гэтыя імпульсы маюць вялікую хуткасць фронту і, такім чынам, ствараюць значныя пераходныя працэсы нагрузкі на зрушэнне пастаяннага току. Кожны раз, калі ПА пульсуе, ён спажывае вялікі ток, які цягне ўніз крыніцу харчавання пастаяннага току. Блок харчавання хутка адновіцца; аднак у той час, калі крыніца харчавання рэагуе на пераходны працэс, яе напружанне не дасягае жаданага значэння для тэсту. Пасля таго, як крыніца сілкавання аднавіцца, PA будзе працаваць у правільных умовах выпрабаванняў, і, такім чынам, стане магчымым зрабіць правільныя вымярэнні магутнасці ВЧ. 


Штогод вырабляюцца і выпрабоўваюцца мільярды ПА, прапускная здольнасць выпрабаванняў мае вырашальнае значэнне. Калі крыніца харчавання аднаўляецца павольна, гэта дадае час тэставання да PA і, такім чынам, запавольвае прапускную здольнасць вытворчых выпрабаванняў. Такім чынам, вытворцы PA шукаюць крыніцы харчавання з хуткім аднаўленнем, каб гарантаваць, што яны могуць дасягнуць максімальнай прапускной здольнасці вытворчых выпрабаванняў. Яны звяртаюцца да спецыфікацыі часу аднаўлення пераходных працэсаў, каб вызначыць, якая пастаўка будзе лепшай для іх прымянення. Такім чынам, пастаўшчык крыніцы харчавання павінен мець магчымасць дакладна вымераць час аднаўлення пераходных працэсаў крыніцы харчавання, каб прадставіць найлепшыя характарыстыкі вытворцам PA.


Вымярэнне часу пераходнага аднаўлення


Складанай часткай вымярэння часу аднаўлення нагрузкі з'яўляецца вызначэнне таго, калі напружанне ўваходзіць у дыяпазон допуску. Сярэдні вальтметр можа лёгка вымераць, ці знаходзіцца выхадное напружанне пастаяннага току ў дыяпазоне допуску. Аднак гэта павольны прыбор, і ён не зможа адбіраць выбарку дастаткова хутка, каб даць значнае вымярэнне часу з адпаведным дазволам, каб сказаць, як хутка напружанне ўвайшло ў паласу допуску.


Гледзячы за межы сярэдняга вальтметра, некаторыя высакахуткасныя вальтметры могуць вымяраць дзясяткі тысяч паказанняў у секунду з дастатковай дакладнасцю, каб вызначыць, калі напружанне крыніцы харчавання дакладна ўваходзіць у дыяпазон допуску. Адным з такіх прыкладаў з'яўляецца лічбавы мультиметр Keysight 34470A. Па меры таго, як час аднаўлення пераходных працэсаў павялічваецца, гэтыя вальтметры, нават захопліваючы даныя з частатой 50 kвыборак/с, становяцца занадта павольнымі, каб зафіксаваць хуткі час аднаўлення.  


АД НАШЫХ ПАРТНЁРАЎ
Ад 2.7 В да 24 В, 2.7 мОм, 15-A eFuse з абаронай ад гарачай замены, манітор току ±1.5% і рэгулю. няспраўнасць mgmt
TPS25982 2.7-24 В, 2.7 мОм, 15-A Smart eFuse - Убудаваная абарона ад гарачай замены з 1.5% дакладным маніторынгам току нагрузкі і рэгуляванымі пераходнымі...
WaveRunner 8000HD: аналіз некалькіх рэек
Рабіце адчувальныя вымярэнні, такія як характарыстыка абвалу рэек, з поўнай упэўненасцю дзякуючы шырокаму дынамічнаму дыяпазону WaveRunner 8000HD і 0.5%…
Прыцэл быў бы больш разумным інструментам для выкарыстання, бо ён можа лёгка фіксаваць і візуалізаваць вельмі хуткія пераходныя працэсы. Аднак сярэдні прыцэл звычайна мае вертыкальную дакладнасць 1%-3% і 8-бітнае раздзяленне. Такім чынам, яму цяжка забяспечыць дастатковую вертыкальную дакладнасць і разрозненне, каб дакладна вызначыць, калі выхадная напруга пастаяннага току дасягае вузкага дыяпазону допуску. 


Размясціўшы прыцэл у злучэнні пераменнага току, вы спрабуеце павялічыць паласу допуску. Аднак узнікне памылка, паколькі ўстаноўлены ўзровень пастаяннага току пасля пераходнага працэсу будзе скажоны з-за сувязі пераменнага току. Гэта можа ўскладніць дакладную ідэнтыфікацыю постпераходнага ўзроўню пастаяннага току ў дыяпазоне допуску, паколькі ўсталяванае напружанне пастаяннага току «зніжаецца» з дапамогай сувязі пераменнага току.


Іншым варыянтам было б пакінуць прыцэл у рэжыме сувязі пастаяннага току, але выкарыстоўваць вялікае зрушэнне пастаяннага току на прыцэле, каб павялічыць паласу допуску. Гэта добра працуе з выхадамі пастаяннага току на ўзроўні ад 0 да 10 В, але па меры росту выхаду пастаяннага току зрушэнне пастаяннага току таксама павінна павялічвацца. Пры вялікіх зрушэннях пастаяннага току мінімальныя вольты/дзяленне таксама павінны павялічвацца, каб падтрымаць вялікае зрушэнне пастаяннага току, што прыводзіць да меншай раздзяляльнасці вымярэння ў дыяпазоне допуску.  


Для крыніц харчавання з больш шырокім дыяпазонам допуску напружання для правядзення гэтых вымярэнняў можна выкарыстоўваць прыцэлы. Фактычна, асцылографы Keysight прапануюць убудаванае праграмнае забеспячэнне для аналізу магутнасці, якое робіць вымярэнні пераходных працэсаў з дапамогай аперацый пад ключ (праверце www.keysight.com/find/scopes-power). Самыя высокапрадукцыйныя прыцэлы з раздзяленнем 10 або 12 біт маюць большую гнуткасць і больш прасунутыя інтэрфейсы, што дазваляе ім рабіць гэтыя вымярэнні нават для вузкіх дыяпазонаў допуску напружання. Аднак гэтыя прыцэлы не так часта сустракаюцца на звычайным лабараторным стэндзе.


Electronicdesign Com Сайты Electronicdesign com Загрузка файлаў 2015 02 0216 Cte Keysight Zollo F3
2. Гэты скрыншот з Keysight IntegraVision Power Analyzer паказвае вымярэнне часу аднаўлення пераходнага працэсу напружання.




Для блокаў сілкавання з вузкімі палосамі допуску напружання высокапрадукцыйны аналізатар якасці электраэнергіі можа зрабіць гэтае вымярэнне — пры ўмове, што ён мае магчымасць аднаразовага вымярэння. Неабходна аднаразовае вымярэнне, таму што пераходны працэс - гэта аднаразовая падзея, выкліканая нарастаючым фронтам імпульсу току. У якасці альтэрнатывы, калі вы можаце стварыць паўтаральны пераходны працэс току нагрузкі, напрыклад, квадратную хвалю, дзе ток скача паміж высокім і нізкім значэннямі току, вы можаце выкарыстоўваць аналізатар магутнасці без аднаразовага вымярэння для фіксацыі паўторнага пераходнага працэсу.  


Высокапрадукцыйныя аналізатары магутнасці маюць вертыкальную дакладнасць вышэй за 0.1%, 16-бітнае раздзяленне і хуткасць аблічбоўкі 1 Мвыбар/с і больш. Такое спалучэнне хуткай алічбоўкі і дакладнага вымярэння напружання дазваляе лёгка вымераць пераходную рэакцыю нагрузкі крыніцы харчавання і вызначыць, калі дасягнуты вузкі дыяпазон допуску. Паколькі аналізатар магутнасці можа непасрэдна вымяраць напружанне і ток без датчыкаў, вы можаце хутка наладзіць гэтае вымярэнне на запуск ад нарастаючага фронту току, а затым вымераць час аднаўлення напружання.  


Адным з аналізатараў магутнасці з такой магчымасцю з'яўляецца аналізатар магутнасці IntegraVision (мал. 2), які забяспечвае аднаразовую алічбоўку з хуткасцю 5 млн адлікаў/с пры 16 бітах адначасова як па напрузе, так і па току з базавай дакладнасцю 0.05%, і ўсё гэта адлюстроўваецца на вялікім каляровым сэнсарным экране. . Вымярэнне праводзіцца пры напрузе 10 В з імпульсам ад 2 А да 8 А. Яго паласа пераходнага аднаўлення складае ±100 мВ.


Выкарыстоўваючы два Y-маркеры IntegraVision, вы можаце вызначыць верхнюю (10.1 В) і ніжнюю (9.9 В) паласу дапушчальнага напружання. Затым з дапамогай двух маркераў X вы можаце вызначыць, калі пачынаецца пераходны працэс на бягучай форме сігналу з маркерам X1 і калі напружанне ўваходзіць у паласу допуску з маркерам X2. Розніца ў часе паміж X1 і X2 - гэта час аднаўлення пераходнага працэсу, які вымяраецца як 90.4 мкс.

Пакінь паведамленне 

спіс паведамленняў