Kā izmērīt pārslēgšanas regulatora īslaicīgu reakciju?

Lai saprastu komutācijas regulatora stabilitāti, mums bieži ir jāmēra tā slodzes pārejoša reakcija. Tāpēc elektronikas nozares inženieriem ir svarīgi iemācīties izmērīt pārejošu reakciju. 

Šajā daļā mēs izskaidrosim slodzes pārejošas reakcijas definīciju, galvenos mērījumu galvenos punktus, kā izmērīt pārejas reakciju ar FRA un reālu piemēru pārslēgšanas regulatora slodzes pārejas reakcijas mērīšanai un regulēšanai. Ja jums nav skaidrs, kā izmērīt pārejošo reakciju, varat iepazīties ar šo metodi. Turpināsim lasīt!

Dalīšanās ir rūpes!

saturs

● Kas ir slodzes pārejoša reakcija?

● 5 galvenie punkti pārejošas reakcijas novērtēšanā

● Kā novērtēt īslaicīgu reakciju?

● Pārejošas reakcijas pielāgošanas piemērs

● FAQ

● Secinājumi

Kas ir slodzes pārejoša reakcija?

Slodzes pārejoša reakcija ir reakcijas raksturlielums pēkšņām slodzes svārstībām, tas ir, laiks, līdz izejas spriegums pēc krituma vai paaugstināšanās atgriežas iepriekš iestatītajā vērtībā, un izejas sprieguma viļņu forma. Tas ir būtisks parametrs, jo tas attiecas uz izejas sprieguma stabilitāti attiecībā pret slodzes strāvu.

Atšķirībā no slodzes regulēšanas tas ir, tāpat kā nosaukums norāda uz pārejas stāvokļa raksturlielumu. Faktiskās parādības ir izskaidrotas, izmantojot šādus grafikus.

Ir daži punkti, kas jāņem vērā diagrammā:

● Kreisās puses diagrammas viļņu formās slodzes strāva (apakšējā viļņa forma) strauji pieaug no nulles ar pieauguma laiku (tr) 1 µs. 

● No otras puses, izejas spriegums (augšējā viļņu forma) uz brīdi pazeminās un pēc tam strauji palielinās, nedaudz pārsniedzot līdzsvara stāvokļa spriegumu, pēc tam atkal pazeminās līdz stabilam stāvoklim. 

● Kad slodzes strāva pēkšņi samazinās, mēs redzam, ka notiek pretēja reakcija.

Lai izskaidrotu lietas nedaudz mazāk formālā veidā:

● Kad slodze palielinās, pēkšņi ir nepieciešama lielāka strāva, un izejas strāva netiek piegādāta pietiekami ātri, tāpēc spriegums samazinās. 

● Šajā darbībā maksimālā izejas strāva tiek piegādāta vairākus ciklus, lai atgrieztu pazemināto spriegumu līdz iepriekš iestatītajai vērtībai, taču tiek piegādāts nedaudz par daudz un spriegums palielinās nedaudz, un tādējādi padotā strāva tiek pazemināta. lai tiktu sasniegta iepriekš iestatītā vērtība. 

Tas jāsaprot kā apraksts normāla pārejoša reakcija. Ja ir citi faktori un novirzes, papildus tam tiek iekļautas arī citas parādības.

Ideālā slodzes pārejas reakcijā ir reakcija uz slodzes strāvas svārstībām dažos pārslēgšanas ciklos (īsā laika posmā), un izejas sprieguma kritums (pieaugums) tiek samazināts līdz minimumam un atgriežas pie regulēšanas minimālā apjomā. laiks. 

Tas nozīmē, ka pārejošs spriegums, piemēram, diagrammas tapas, notiek ārkārtīgi īsā laikā. Centrālais grafiks ir paredzēts slodzes strāvas pieauguma/krituma laikam 10 µs, bet labajā pusē redzamais grafiks ir 100 µs. Šie ir piemēri, kuros maigākas slodzes strāvas svārstības uzlabo atbildes reakciju ar nelielām izejas sprieguma svārstībām. Tomēr patiesībā ir grūti pielāgot slodzes strāvas pārejošo uzvedību ķēdē.

Mēs esam aprakstījuši barošanas avota pārejošas reakcijas raksturlielumus, taču tos var uzskatīt par tādiem pašiem kā darbības pastiprinātāja frekvences raksturlielumiem (fāzes rezerve un pārejas frekvence). Ja barošanas avota vadības cilpas frekvences raksturlielums ir atbilstošs un stabils, tad pārejošas izejas sprieguma svārstības var samazināt līdz minimumam.

Pārejošas reakcijas raksturojums

5 galvenie punkti pārejošas reakcijas novērtēšanā

Tālāk ir apkopoti svarīgi punkti, kas jāatceras, novērtējot barošanas avota pārejošo reakciju.

● Pārbaudiet izejas regulējumu un reakcijas ātrumu uz pēkšņām slodzes strāvas svārstībām, piemēram, pārejot uz modināšanu no gaidstāves.

● Ja ir jāpielāgo frekvences reakcijas raksturlielums, regulēšanai izmantojiet ITH tapu.

● Fāzes rezervi un pārejas frekvenci var secināt no novērotās viļņu formas, bet izmantojot frekvences reakcijas analizatoru (FRA) ir ērti.

● Nosakiet, vai reakcija ir normālas darbības reakcija vai tā ir neparasta, ko izraisa induktora piesātinājums, strāvu ierobežojoša funkcija utt.

● Ja nepieciešamo reakcijas raksturlielumu nevar iegūt, ir jāizpēta atsevišķa kontroles metode vai frekvence, ārējās konstantes iestatīšana utt.

Kā novērtēt īslaicīgu reakciju?

Ir izskaidrota konkrēta novērtēšanas metode. 

● Veicot eksperimentus, strāvas padeves ķēdes izejai novērtēšanai pievieno ķēdi vai ierīci, kuras slodzes strāvu var pārslēgt momentāni. novērtēšanai var izmantot noderīgu osciloskopu novērot izejas spriegumu un izejas strāvu. 

● Ja ir jāapstiprina faktiskā aprīkojuma reakcija, piemēram, tiek izveidots stāvoklis, kurā CPU vai tamlīdzīgi pāriet no gaidstāves stāvokļa uz pilnu darbību, un izvade tiek novērota līdzīgi.

Svarīgi punkti vērtēšanas veikšanā tika aprakstīti iepriekš; fāzes rezervi un krustošanas frekvenci vienmēr var secināt no novērotās viļņu formas, taču tas ir diezgan apgrūtinoši. 

Nesen mērīšanas ierīce, ko sauc par frekvences reakcijas analizatoru (FRA), ir kļuvusi diezgan plaši izmantota, un to var izmantot, lai izmērītu ļoti vienkāršu barošanas ķēžu fāzes robežas un frekvences raksturlielumus. FRA izmantošana var būt ļoti efektīva.

Ja praksē nav piemērotas slodzes ierīces, kas spētu momentāni ieslēgt-izslēgt lielu strāvu un ko varētu izmantot eksperimentos, var izmantot vienkāršu ķēdi, piemēram, labajā pusē, kurā tiek ieslēgts MOSFET. Protams, ir jānosaka tr un tf.

Pārejas pielāgošanas piemērs

Dažiem komutācijas regulatoru IC ir tapa reakcijas raksturlielumu regulēšanai; daudzos gadījumos to sauc par ITH. Lietojumprogrammas shēmā, kas norādīta IC datu lapā, ir parādītas vairāk vai mazāk saprātīgas komponentu vērtības un konfigurācija kondensatoram un rezistoram, kas šajos apstākļos jāpievieno ITH tapai. Būtībā tas tiek uzskatīts par sākumpunktu, un tiek veikti pielāgojumi, lai izpildītu prasības attiecībā uz faktiski izgatavoto ķēdi. Iespējams, vislabāk ir sākt, saglabājot kondensatoru fiksētu un mainot pretestības vērtību.

Zemāk ir osciloskopa viļņu formas un frekvenču raksturlielumu analīzes grafiki, kas iegūti, izmantojot FRA un parāda šajos piemēros izmantotā BD9A300MUV slodzes pārejas reakcijas izmaiņu veidu, ja kondensatora kapacitāte pie ITH tapas ir fiksēta un pretestības vērtība ir noteikta. koriģēts.

① R3=9.1 kΩ、C6＝2700 pF (būtībā atbilstoša reakcija un frekvences raksturlielums tiek iegūts, izmantojot ieteicamās vērtības)

② R3=3 kΩ、C6＝2700 pF

※ Samazinot R3 pretestības vērtību, josla tika sašaurināta, un slodzes reakcija pasliktinājās. Ar pašu darbību nav problēmu, taču ir pārāk liela fāzes rezerve.

③ R3 = 27 kΩ、C6＝2700 pF

※ Paaugstinot R3 pretestību, josla tiek paplašināta un uzlabota slodzes reakcija, bet zvana notiek pie sprieguma svārstībām (palielināta viļņu formas sadaļa).

Fāzes robeža ir maza, un atkarībā no izkliedes var rasties patoloģiskas svārstības.

④ R3=43 kΩ、C6＝2700 pF

※ Ja R3 pretestības vērtība tiek vēl vairāk paaugstināta, rodas neparastas svārstības.

Iepriekš minētie ir piemēri reakcijas raksturlieluma regulēšanai, izmantojot ITH tapu. Būtībā, sprieguma pārejas, kas rodas izejas spriegumā nevar pilnībā novērst, un tāpēc tiek veikti pielāgojumi, lai reakcija neradītu problēmas strāvas padeves ķēdes darbībai.

Biežāk uzdotie jautājumi

1. J: Kādas ir pārslēgšanas regulatora priekšrocības? 

A: Pārslēgšanas regulatori ir efektīvi, jo sērijas elementi ir pilnībā ieslēgti vai izslēgti, tāpēc tie gandrīz neizkliedē jaudu. Atšķirībā no lineārajiem regulatoriem, komutācijas regulatori var radīt izejas spriegumu, kas ir lielāks par ieejas spriegumu vai ar pretēju polaritāti.

2. J: Kādi ir trīs komutācijas regulatoru veidi? 

A: Komutācijas regulatori ir sadalīti trīs veidos: paaugstināšanas, pazemināšanas un invertora regulatori.

3. J: Kur tiek izmantoti komutācijas regulatori? 

A: Komutācijas regulatori tiek izmantoti pārsprieguma aizsardzība, portatīvie tālruņi, videospēļu platformas, roboti, digitālās kameras un datori. Komutācijas regulatori ir sarežģītas shēmas, tāpēc amatieru vidū tie nav īpaši populāri.

4. J: Kā izvēlēties komutācijas regulatoru?

A: Faktori, kas jāņem vērā, izvēloties pārslēgšanas regulatoru:

● Ieejas sprieguma diapazons. Tas attiecas uz pieļaujamo ieejas sprieguma diapazonu, ko atbalsta IC.

● Izejas sprieguma diapazons. Komutācijas regulatoriem parasti ir mainīgas izejas

● Izejas strāva

● Darba temperatūras diapazons

● Troksnis

● Efektivitāte

● Slodzes regulēšana

● Iepakojums un izmēri.

Secinājumi

Šajā daļā mēs zinām slodzes pārejošas reakcijas definīciju, to, kā to izmērīt, un uzzinām faktisko piemēru. Šī prasme var efektīvi palīdzēt atklāt slodzes, piemēram, pārslēgšanas regulatora, stabilitātes problēmas un izvairīties no ķēdes drošības riskiem. Mēģiniet izmērīt pārejošo reakciju tūlīt! Vai vēlaties vairāk par pārejošas reakcijas mērīšanu? Atstājiet savus komentārus zemāk un pastāstiet mums savas idejas! Ja uzskatāt, ka šī dalīšanās jums ir noderīga, neaizmirstiet padalīties ar šo lapu!

Lasīt arī

● Kā SCR tiristoru pārsprieguma lauznis ķēdes aizsargā barošanas avotus no pārsprieguma?

● Galīgais Zenera diožu ceļvedis 2021. gadā

● Pilnīga rokasgrāmata LDO regulatoram 2021. gadā

● Lietas, ko nevajadzētu palaist garām par Facebook Meta un Metaverse

Atstāj ziņu 

Message saraksts