電源動態(tài)響應反應其對負載突變的應變能力
電源的動態(tài)響應反映了電源對負載電流發(fā)生突變時的應變能力，也是評估電源環(huán)路穩(wěn)定性最簡單的方法之一。在設(shè)計電源為動態(tài)負載供電時，電源的不合理設(shè)計會導致電源輸出電壓出現(xiàn)較大的上下沖尖峰，輕者導致電路重啟，重者導致元器件過壓而損壞。
相信上圖所示波形，有不少硬件工程師都見過類似的波形。此波形存在較大的上下沖尖峰電壓，什么樣的電路會出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢？下面就來討論一下電源動態(tài)響應在哪些應用場合比較關(guān)注、及其測試方法、調(diào)試改進設(shè)計。
以下的幾種應用會出現(xiàn)負載電流大動態(tài)變化，同時可能導致電源輸出電壓的較大波動。
- 帶功放的電路，并通過使能端控制其工作；
- 帶射頻單元電路，射頻電路一般不會連續(xù)發(fā)射，射頻電路發(fā)射信號瞬態(tài)電流較大；
- 帶大功率繼電器或電磁閥的電路，一般在啟動瞬間需求的電流較大。
測試電源的動態(tài)性能，一般需要如下設(shè)備：供電電源、可編程電子負載儀、示波器等。
輸入電壓為額定值，使輸出負載在額定值的25％~50％~25％和50％~75％~50％周期性變化。如無特殊要求，則按照周期0.5MS，變化速率1A/uS設(shè)定（變化速率，部分負載儀可設(shè)定，大多數(shù)為定值）。
用示波器測量輸出電壓的過沖幅度及恢復時間，注意此時器件不能出現(xiàn)嘯叫。
實際應用中可能出現(xiàn)負載在10%到100%變化的情形，此時需要保證電源能正常工作。輸出電壓的上下沖幅值也會稍大。
電源一般都為閉環(huán)控制，比較科學的分析方法是利用傳遞函數(shù)進行分析。此分析方法需要很專業(yè)的學術(shù)知識，對于設(shè)計應用難度較大。一般是通過測試加調(diào)試實現(xiàn)電路的穩(wěn)定性。
- 根據(jù)調(diào)試經(jīng)驗，一般改善電源動態(tài)響應的方法有兩種：
- 增大輸出電容，即增加電源瞬間輸出電能的能力；
- 通過阻容組合，調(diào)整不同頻段的反饋增益。常用器件為電容，并聯(lián)或串聯(lián)來得到合適的高頻增益；
以上都是經(jīng)驗之談，要真正設(shè)計出穩(wěn)定的電源，還需要借助工具儀器。我司最新引進了“電源環(huán)路分析儀”，可以對每個電源進行定量的分析，根據(jù)測試結(jié)果得出合理的參數(shù)配置。
調(diào)整之前的波形：
測試調(diào)整后的波形：
