Kas ir pārejoša reakcija?

Ideālam jaudas pārveidotājam ir jāuztur stabils izejas spriegums neatkarīgi no slodzes izmaiņām. Tomēr lietojumprogrammās izejas slodzes solis ietekmēs izejas spriegumu. Piemēram, izejas sprieguma izmaiņu lielums, kas izmērīts dažādām slodzēm līdzsvara stāvoklī, ir slodzes regulējums. Kad slodze mainās īslaicīgā stāvoklī, ir jāņem vērā izejas sprieguma pārsniegums, nepietiekamība un atjaunošanas laiks. Visi šie trīs indikatori ir atkarīgi no pārveidotāja kompensācijas sistēmas. Šis raksts iepazīstinās ar pārejošas reakcijas rašanās procesu un faktoriem, kas ietekmē pārejošu reakciju, kā arī novēros izejas sprieguma izmaiņas dažādos apstākļos, veicot faktisko viļņu formas mērījumu, un sniegs ieteikumus uzlabojumiem.

1. Pārejoša reakcija

Kad slodze mainās uzreiz, izejas spriegums radīs reakciju. Citiem vārdiem sakot, process, kurā tiek atjaunota iestatītā vērtība pēc izejas sprieguma pieauguma vai krituma, ko sauc par pārejošu reakciju.

Tālāk ir norādīts, ka strāvas pārveidotājs tiek izmantots, lai analizētu, kā notiek pārejoša reakcija. 1. attēlā ir jaudas pārveidotāja shematiska shēma. Un 2. attēlā parādīts process, kurā, slodzes strāvai no vieglas līdz smagai, izejas spriegums un induktora strāva reaģē vienlaikus. Saskaņā ar pašreizējām izmaiņām kapacitāti nevar uzskatīt par ideālu kondensatoru, tāpēc jāņem vērā parazītiskie elementi, tostarp ekvivalenta virknes pretestība (ESR) un ekvivalenta virknes induktivitāte (ESL).

Kad slodzes solis un izejas strāva uzreiz palielinās, pārveidotājs nevar reaģēt, lai nekavējoties nodrošinātu pietiekami daudz strāvas. Tātad izejas kondensators izlādējas, lai kompensētu izejas strāvas trūkumu, un izejas kondensatora ESR un ESL samazinās spriegumu visā izejas kondensatorā. ESR izraisa sprieguma kritumu un pozitīvi korelē ar slodzes izmaiņu pakāpi. ESL samazina spriegumu abās izejas kondensatora pusēs un rada tapas. Saskaņā ar induktivitātes raksturlielumiem ESL radītās tapas ir saistītas ar slodzes pārejas laiku. Ja ātrāk palielinās slodze, jo lielākas ir sprieguma tapas.

Kad kļūdas pastiprinātājs konstatē sprieguma kritumu, atgriezeniskās saites sistēma palielinās kompensatora spriegumu un palielinās slēdža Q1 ieslēgšanās laiku. Lai induktora strāva pieaug, lai atbilstu palielinātajai slodzes strāvai, un kondensators sāk uzlādēt. Izejas spriegumam ir tendence būt stabilam.

Pārejas reakcijas tests var saprast pārveidotāja izejas sprieguma stabilitāti. Jaudas pārveidotāja specifikācijās parasti ir noteikts pārejas reakcijas laiks un izejas sprieguma pielaide. Mērīšanas laikā jāņem vērā, ka slodzes pārejas laikam jābūt daudz īsākam par pārejas atjaunošanās laiku, un slodzes pārejas periodam jābūt lielākam par pārveidotāja atjaunošanās laiku, pretējā gadījumā stabilitātes problēmu nevar parādīt viļņu formā.

Nākamajā attēlā parādīta tipiska pārejošas reakcijas viļņu forma. Šajā gadījumā izeja ir 12V līdzstrāva, slodze ir no 75% līdz 100% līdz 75%, maksimālā sprieguma maiņa ir 100mV, kas ir līdzvērtīga 0.8% no izejas sprieguma, un atkopšanas laiks ir 250ms. Sprieguma pārejošas atjaunošanas process ir gluda līkne, kas parāda stabilus ķēdes raksturlielumus.

2. Faktori ietekmē pārejošo reakciju

Vispārējā vadības sistēmā pārejošas reakcijas darbību ietekmē vairāki faktori. Pirmkārt, visā cilpā izmantotajām sastāvdaļām, piemēram, optiskajai sakabei, diodēm un transformatoriem, ir aizkaves laiks. Tas nozīmē, ka, mainoties slodzei, pārveidotājs sāks reakciju pēc minimālā aizkaves laika. Šis minimālais aizkaves laiks neatspoguļo pārejas reakcijas laiku, bet tikai nelielu tā daļu.

Galvenie faktori, kas ietekmē pārejošo reakciju, piemēram, iekšējās kļūdas pastiprinātāja kompensācijas līmenis. Kļūdas pastiprinātāju izmanto, lai pielāgotu PWM (impulsa platuma modulāciju), un PWM modulē tranzistora ieslēgšanās laiku, lai reaģētu uz izejas sprieguma izmaiņām. Un vadības cilpas joslas platums ietekmēs regulēšanas ātrumu. Ja joslas platums ir lielāks, slodzes pārejas periods var pielāgoties ātrāk.

Pārejošo reakciju ārējos apstākļos ietekmē divi faktori. Viens no tiem ir izejas kapacitāte. Ja kapacitāte ir liela, izejas sprieguma pazemināšanās vai pārsniegšana var samazināties, bet atjaunošanās laiks palielināsies. Otrais ir slodzes strāvas izmaiņu lielums un izmaiņu ātrums. Kad slodzes strāva lēnām palielinās vai samazinās, izejas sprieguma maksimālā vērtība ir maza. Turklāt, palielinoties slodzes soļa lielumam, izejas spriegums strauji pieaugs vai samazināsies.

3. Viļņu forma

• Atšķiras no kapacitātes

Kad slodzes solis ir fiksēts (no 50% līdz 100% slodzes), vienīgās izmaiņas ir izejas kondensatora kapacitātes vērtība. Tas var zināt no tālāk norādītajām trim viļņu formām, ka jo lielāka ir kapacitāte, jo mazāka ir izejas sprieguma variācija, bet atjaunošanās laiks palielināsies.

• Dažāda lieluma slodzes pakāpe

Kad izejas kapacitāte ir fiksēta (100 uF), vienīgā atšķirība ir slodzes soļa izmaiņu lielums. Ja slodzes solis ir 25% slodze (no 75% līdz 100%), izejas sprieguma zemākais rādītājs ir 50 mV, un atkopšanas laiks ir 200 us. Tad 8. un 9. attēlā redzams, ka slodzes solis palielinās līdz 50% un 75% slodzes, tāpēc zemākais spriegums ir lielāks un atjaunošanas laiks ir ilgāks.

• Atšķirīgs slodzes maiņas ātrums

Tālāk redzamie attēli parāda, ka mainās dažādais slodzes ātrums. Jo ātrāk palielinās vai samazinās slodzes strāva, jo lielāks ir izejas sprieguma pārsniegums. Turpretim, jo ​​lēnāks slodzes solis rada mazākas izejas sprieguma izmaiņas.

4. Uzlabota metode

• Pievienojiet izejas kondensatoru

Lai sasniegtu stabilu izejas spriegumu, vienkāršākais veids ir palielināt izejas kapacitāti, taču joprojām ir jāņem vērā ESR un ESL. Keramikas kondensatoriem ir zems ESR, un tie ir arī labāka izvēle sprieguma pāreju samazināšanai. Parasti keramikas kondensatori atrodas tuvu faktiskā lietojuma slodzes beigām. Papildus sprieguma pārejas samazināšanai tas arī novērš svārstības pārveidotāja vadības cilpā. Bez tam, jūs varat pievienot elektrolītisko kondensatoru pie pārveidotāja izejas. Kad ir slodzes solis, elektrolītiskais kondensators sākumposmā reaģēs ātri, lai atgriezeniskās saites ķēde varētu reaģēt ātrāk, kas ir noderīgi lēnas atgriezeniskās saites ķēdēs.

 

• Izkārtojuma ieteikums

Dinamiskās slodzes gadījumā attālums starp pārveidotāju un slodzi var ietekmēt izejas jaudas kvalitāti. Un parazitārā pretestība un induktivitāte ceļā izraisīs izejas sprieguma kritumu un sliktu slodzes regulēšanu. Tātad pārveidotājs un slodze jānovieto pēc iespējas tuvāk. Lai samazinātu slodzes pārejas reakcijas ietekmi, parasti tiek palielināta izejas kapacitāte, lai samazinātu izejas sprieguma reakciju, un kondensatoru stāvoklis ir visefektīvākais galvenajā strāvas ceļā.

5. kopsavilkums

Ņemot vērā tirgus tendences, daudziem elektroniskajiem izstrādājumiem ir nepieciešama ātrāka un lielāka strāva. Strāvas pārveidotāju izvēlē populārāki ir produkti ar stabilu izejas spriegumu. Pārejošas reakcijas tests var izprast vadības cilpas stabilitāti, slodzes regulēšanu, pārejošo atkopšanas laiku un zvana signālu. Pēc pārejas reakciju ietekmējošo faktoru izpratnes var atrast vispiemērotāko uzlabošanas metodi, lai iegūtu stabilāku jaudas pārveidotāju.

 

 

CTC ir profesionāls pakalpojumu sniedzējs augstākās klases barošanas moduļiem (maiņstrāvas līdzstrāvas pārveidotājs un DC uz līdzstrāvas pārveidotājs) kritiskiem lietojumiem visā pasaulē jau 30 gadus. Mūsu galvenā kompetence ir izstrādāt un piegādāt produktus ar vadošajām tehnoloģijām, konkurētspējīgām cenām, īpaši elastīgu izpildes laiku, globālu tehnisko servisu un augstas kvalitātes ražošanu (Made In Taiwan).

CTC ir vienīgā korporācija, kas sertificēta ar ISO-9001, IATF-16949, ISO22613(IRIS) un ESD/ANSI-2020. Mēs varam 100% nodrošināt ne tikai produktu, bet arī mūsu darbplūsmu un pakalpojumu, lai jau no paša sākuma atbilstu kvalitātes vadības sistēmai katrai augstākās klases lietojumprogrammai. No projektēšanas līdz ražošanai un tehniskajam atbalstam, katra detaļa tiek darbināta saskaņā ar augstākajiem standartiem.

Atstāj ziņu 

Message saraksts