在指定电源转换器时,需要考虑许多因素,可能比您在一张纸上随便记下的要多得多。但是,正如我们在第 1 部分看到的那样,有些比其他的更深奥,而少数仅与 DC/DC 转换器有关。一些参数,如输入和输出电压,非常重要,不太可能有妥协的余地。但是,其他项目可能不太重要。因此,在创建“理想电源”规格时,还值得注意不可协商且具有一定回旋余地的参数。明确说明您忽略的参数也可能是有价值的,这样,如果在项目后期提出问题,就可以清楚地了解为什么这些规范被认为是无关紧要的。
在下一篇介绍电源转换器规格的博客中,我们将阐明指定输出端的每个条目的含义。关于此主题的最终博客将涵盖其余的一般规范,包括环境条件、包装和外壳。
如何指定功率转换器输出?
如前所述,电源的输出电压(标称值)和电流(最大值)通常在数据表第一页的表格中给出,该表概述了特定系列的型号。这不足以完全理解输出功能,因此数据表的其余部分提供了更多详细信息。下面介绍了通常出现的参数的相对详尽的集合。
输出电压调节
也许任何功率转换器最重要的方面之一是它如何保持所需的输出电压。输出电压将随着输入电压(线路调整率)和负载(负载调整率)的变化而变化。此参数表示您可以预期的变化,占标称输出电压的百分比,V输出(标称).对从 V 的变化给出线路调节在最小到最大。负载调整率的定义方式各不相同,但通常以百分比范围给出,例如 0% – 100% 或 10% – 90%。本规范侧重于静态偏差。有关动态行为,请参阅下面的瞬态响应。
输出电流限制
这定义了电流限制功能开始限制的负载电平触发点。根据实施方式,电压(恒流限制)或电流和电压(折返电流限制)水平会发生变化。它被指定为 I 的百分比输出(最大),例如 150%。有关过流保护的更多信息,请参阅博客文章。
输出电流限制定义电流限制功能开始限制的点,如本折返电流限制示例所示。
输出电压调整和设定精度
一些电源允许调节输出电压以满足应用需求。将定义应使用内部电位计还是外部电阻器。电压设置精度定义了与给定输出电压的偏差,以 V 的百分比指定输出(标称).如果单位可调,则精度为生产过程中设置的值。
输出纹波和噪声
理想的电源转换器将提供完全干净的输出电压,但实际上,会存在一些噪声。纹波是由输出电容器的充电和放电以及其他影响引起的,导致兆赫兹范围内的高频信号叠加在输出上。噪声是由转换器的内部振荡器和开关行为引起的电压尖峰。两者都有助于毫伏范围内的峰峰值信号,尽管噪声是更重要的贡献者。因此,纹波和噪声被组合在一起,并以mV为单位给出p-p,通常针对每种不同的电压输出型号。
过压保护
在故障情况下,输出电压可能被迫高于其标称输出值。显然,这可能会损坏任何连接的电路。过压保护可以检测到这一点,其规格定义了机制切断输出的电压。它接合的点定义为 V 的百分比输出(标称),例如 120%。设计团队可以决定此级别是否提供必要的保护,或者对于他们的应用来说过于敏感。
启动和保持时序
一旦上电,电源转换器需要一定的时间才能使输出达到其标称电压电平。此持续时间定义为启动时间,通常以毫秒为单位。断电后,输出电压在短时间内保持其标称值,然后降至零。此保持持续时间也以毫秒为单位。
在电源打开后(启动时间,左),VOUT 需要几毫秒才能出现,而 VOUT 在关闭后会保持一小段时间(保持时间,右)。
瞬态响应
如前所述,调节规范侧重于功率转换器如何调节负载和线路偏差。但是,许多负载被打开和关闭,导致运行期间的动态负载变化。瞬态响应指定电源转换器在此类条件下的行为。负载从 100% 变为 0% 将导致输出电压上升,然后在短时间内稳定。从 0% 到 100% 的变化会导致输出电压急剧下降,然后再次稳定下来。在实际应用中,负载的这种显着变化很少见。为了提供对设计团队更有用的值,使用了 75% 到 100% 的负载更改。根据电源型号给出定义负载阶跃的典型响应时间(微秒)和/或响应偏差(百分比)。
移除负载会导致VOUT增加,而附加负载会导致短暂下降。瞬态响应通常针对较小的负载动态变化(~25%)进行定义。
温度系数
温度也会影响功率转换器的输出。预期变化定义为每开尔文或摄氏度的百分比变化,例如最大值 ±0.02 %/K。所指的温度是电源转换器周围的环境温度;输出的变化通常与25°C的参考温度进行比较。
审核编辑:郭婷
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