Barošanas avota pārejošas atkopšanas laika izpratne un mērīšana

Šis faila tips ietver augstas izšķirtspējas grafiku un shēmas, ja piemērojams.

Bobs Zollo, Keysight Technologies Enerģijas un enerģijas nodaļas produktu plānotājs
Barošanas avota pārejas atjaunošanas laiks ir līdzstrāvas barošanas avota specifikācija. Tas apraksta, cik ātri barošanas avots atjaunosies no pārejošas slodzes stāvokļa barošanas avota izejā.   


Ideālam barošanas avotam, kas darbojas ar pastāvīgu spriegumu, izejas spriegums paliktu ieprogrammētajā vērtībā neatkarīgi no strāvas, ko no barošanas avota izņem slodze. Tomēr īsts barošanas avots nevar uzturēt ieprogrammēto spriegumu, kad strauji palielinās slodzes strāva.


Reaģējot uz strauju strāvas pieaugumu, barošanas avota spriegums samazināsies, līdz barošanas avota regulēšanas atgriezeniskās saites cilpa atjaunos spriegumu līdz ieprogrammētajai vērtībai. Laiks, kas nepieciešams, lai vērtība atgrieztos ieprogrammētajā vērtībā, ir slodzes pārejas atjaunošanas laiks (1. att.).


Ņemiet vērā, ka, ja slodzes-strāvas pāreja nav ātra pāreja, bet gan lēni palielinās vai samazinās, barošanas avota regulēšanas atgriezeniskās saites cilpa būs pietiekami ātra, lai regulētu un uzturētu izejas spriegumu bez redzama pārejas. Palielinoties strāvas pārejas malas ātrumam, tas pārsniedz barošanas avota atgriezeniskās saites cilpas spēju “noturēt līdzi” un noturēt nemainīgu spriegumu, kā rezultātā rodas slodzes pārejas notikums.


Electronicdesign Com Vietnes Electronicdesign com Faili Augšupielādes 2015 02 0216 Cte Keysight Zollo F1
1. Slodzes pārejošas atjaunošanas laiks ir laiks "X", kurā izejas spriegums atjaunojas un saglabājas "Y" milivoltu robežās no nominālā izejas sprieguma pēc "Z" ampēra soļa maiņas slodzes strāvā. "Y" ir norādītā atkopšanas josla vai nostādināšanas josla, un "Z" ir norādītā slodzes strāvas maiņa, kas parasti ir vienāda ar padeves pilnas slodzes strāvas nominālu.




Barošanas avota pārejas atjaunošanas laiku mēra no slodzes-strāvas pārejas sākuma līdz brīdim, kad barošanas avots nostājas un atkal sasniedz ieprogrammēto vērtību. Taču ikreiz, kad norādāt “sasniedz ieprogrammēto vērtību”, jums ir jānorāda pielaides diapazonā. Tādējādi barošanas avota slodzes pārejas atjaunošanas laiks ir norādīts kā laiks, kas nepieciešams, lai sasniegtu pielaides diapazonu, kas ir daži procenti no ieprogrammētās vērtības, daži procenti no nominālās jaudas vai pat fiksēta sprieguma pielaides josla. Tabulā ir parādīti daži barošanas avota pārejas specifikāciju piemēri.  


Aplūkojot Keysight N7952A barošanas avotu, var redzēt, ka pārejošas atkopšanas laika pielaides josla ir norādīta kā 100 mV. Mērot pārejas atkopšanas laiku, ja izejas spriegums ir 25 V, ir jāizmēra, cik ilgs laiks nepieciešams, lai strāvas padeve atjaunotos ±100 mV robežās aptuveni 25 V.






Electronicdesign Com Vietnes Electronicdesign com Faili Augšupielādes 2015 02 0216 Cte Keysight Zollo tabula




Jaudas pastiprinātāji parāda, kāpēc īslaicīgs atkopšanas laiks ir svarīgs


Apskatīsim lietojumprogrammas piemēru, kur svarīga ir līdzstrāvas barošanas avota pārejoša reakcija. Pārbaudot jaudas pastiprinātājus (PA), ko izmanto mobilajās ierīcēs (piemēram, mobilajos tālruņos vai planšetdatoros), ir ļoti svarīgi, lai līdzstrāvas nobīdes spriegums pārbaudāmajā ierīcē (DUT) paliktu nemainīgs un stabils. Ja spriegums testa laikā svārstās vai mainās, pareizi testa apstākļi netiek uzturēti un iegūtie RF jaudas mērījumi DUT nebūs pareizi.     


Šajā PA gadījumā situācija ir saasināta pašreizējā profila dēļ. PA pārraida impulsos un tāpēc velk strāvu no līdzstrāvas novirzes impulsos. Šiem impulsiem ir ātri malu ātrumi, un tāpēc tie rada ievērojamas slodzes pārejas uz līdzstrāvas novirzi. Katru reizi, kad PA ieslēdzas, tas paņem lielu strāvu, kas velk uz leju līdzstrāvas nobīdes barošanas avotu. Strāvas padeve ātri atjaunosies; tomēr laikā, kad barošanas avots reaģē uz pārejošu, tā spriegums nav vēlamajā pārbaudē. Kad strāvas padeve atjaunosies, PA darbosies pareizajos testa apstākļos, un tādējādi būs iespējams veikt pareizus RF jaudas mērījumus. 


Tā kā katru gadu tiek ražoti un pārbaudīti miljardiem PA, testa caurlaidspēja ir ļoti svarīga. Ja barošanas avots atjaunojas lēni, tas palielina PA pārbaudes laiku un tādējādi palēnina ražošanas testa caurlaidību. Tāpēc PA ražotāji meklē ātrus atjaunošanas barošanas avotus, lai nodrošinātu, ka tie var sasniegt maksimālu ražošanas testa caurlaidspēju. Viņi skatās uz pārejošo atkopšanas laika specifikāciju, lai noteiktu, kura piegāde būs vislabākā viņu lietojumam. Tāpēc barošanas avota pārdevējam ir jāspēj precīzi izmērīt barošanas avota pārejas atkopšanas laiku, lai PA ražotājiem sniegtu vislabāko iespējamo specifikāciju.


Pārejošas atveseļošanās laika mērīšana


Izaicinošā daļa slodzes pārejošas atjaunošanas laika mērīšanā ir noteikt, kad spriegums nonāk pielaides joslā. Vidējais voltmetrs var viegli izmērīt, vai līdzstrāvas izejas spriegums ir pielaides diapazonā. Tomēr tas ir lēns instruments, un tas nespēs ņemt paraugus pietiekami ātri, lai sniegtu jēgpilnu laika mērījumu ar atbilstošu izšķirtspēju, lai noteiktu, cik ātri spriegums iekļuva pielaides diapazonā.


Raugoties tālāk par vidējo voltmetru, daži ātrgaitas voltmetri var izmērīt desmitiem tūkstošu rādījumu sekundē ar pietiekamu precizitāti, lai noteiktu, kad strāvas padeves spriegums precīzi nonāk pielaides diapazonā. Viens no šādiem piemēriem ir Keysight 34470A DMM. Uzlabojoties pārejošajiem atkopšanas laikiem, šie voltmetri, pat tverot datus ar ātrumu 50 ksamples/s, kļūst pārāk lēni, lai fiksētu ātro atkopšanas laiku.  


NO MŪSU PARTNERIEM
2.7 V līdz 24 V, 2.7 mΩ, 15 A eFuse ar karstās maiņas aizsardzību, ±1.5% strāvas monitoru un regulēšanu. vaina mgmt
TPS25982 2.7 V līdz 24 V, 2.7 mΩ, 15 A viedais eFuse — integrēta karstās maiņas aizsardzība ar 1.5% precīzu slodzes strāvas uzraudzību un regulējamu pāreju…
WaveRunner 8000HD: daudzsliežu analīze
Veiciet jutīgus mērījumus, piemēram, sliežu sabrukšanas raksturojumu, ar pilnīgu pārliecību, pateicoties WaveRunner 8000HD augstajam dinamiskajam diapazonam un 0.5%…
Tvērums būtu saprātīgāks rīks, jo tas var viegli uztvert un vizualizēt ļoti ātras pārejas. Tomēr vidējam tvērumam parasti ir 1–3% vertikālā precizitāte un 8 bitu izšķirtspēja. Līdz ar to tam ir grūti nodrošināt pietiekamu vertikālo precizitāti un izšķirtspēju, lai precīzi noteiktu, kad līdzstrāvas izejas spriegums sasniedz šauro pielaides joslu. 


Ievietojot tvērumu maiņstrāvas savienojumā, jūs mēģināt tuvināt pielaides joslu. Tomēr tiks ieviesta kļūda, jo maiņstrāvas savienojuma dēļ tiks izkropļots pēcpārejas līdzstrāvas līmenis. Tas varētu apgrūtināt precīzu pēcpārejas līdzstrāvas līmeņa noteikšanu pielaides diapazonā, jo pastāvīgo līdzstrāvas spriegumu "novelk" maiņstrāvas savienojums.


Vēl viena iespēja būtu atstāt tvērumu līdzstrāvas savienojumā, bet izmantot lielu tvēruma līdzstrāvas nobīdi, lai tuvinātu pielaides joslu. Tas labi darbojas ar līdzstrāvas izejām 0–10 V līmenī, taču, pieaugot līdzstrāvas izvadei, ir jāpalielinās arī līdzstrāvas nobīdei. Ar lielām līdzstrāvas nobīdēm ir jāpalielina arī minimālais volts/dalījums, lai atbalstītu lielo līdzstrāvas nobīdi, tādējādi samazinot mērījumu izšķirtspēju pielaides diapazonā.  


Barošanas blokiem ar plašāku sprieguma pielaides joslu šo mērījumu veikšanai var izmantot tvērus. Faktiski Keysight osciloskopi piedāvā iebūvētu jaudas analīzes programmatūru, kas veic īslaicīgas reakcijas mērījumus, izmantojot pabeigtas darbības (skatiet vietni www.keysight.com/find/scopes-power). Visaugstākās veiktspējas tvēriem ar 10 vai 12 bitu izšķirtspēju ir lielāka elastība un uzlabotas priekšējās daļas, kas ļauj veikt šos mērījumus pat šaurām sprieguma pielaides joslām. Tomēr šie tvērumi nav tik izplatīti vidējā laboratorijas stendā.


Electronicdesign Com Vietnes Electronicdesign com Faili Augšupielādes 2015 02 0216 Cte Keysight Zollo F3
2. Šis ekrānuzņēmums no Keysight IntegraVision Power Analyzer parāda sprieguma pārejošas atkopšanas laika mērījumus.




Barošanas blokiem ar šaurām sprieguma pielaides joslām šo mērījumu var veikt augstas veiktspējas elektroenerģijas kvalitātes analizators, ja tam ir viena kadra mērīšanas iespēja. Viena kadra mērījums ir vajadzīgs, jo pārejošs ir viena kadra notikums, ko izraisa strāvas impulsa augošā mala. Alternatīvi, ja varat ģenerēt atkārtotu slodzes strāvas pāreju, piemēram, kvadrātveida vilni, kurā strāva svārstās starp augstām un zemām strāvas vērtībām, varat izmantot jaudas analizatoru bez vienreizēja mērījuma, lai tvertu atkārtotu pārejas notikumu.  


Augstas veiktspējas jaudas analizatoriem ir labāka par 0.1% vertikālā precizitāte, 16 bitu izšķirtspēja un digitalizācijas ātrums 1 Msample/s vai vairāk. Šī ātras digitalizācijas un precīza sprieguma mērīšanas kombinācija ļauj viegli izmērīt barošanas avota slodzes pārejas reakciju un noteikt, kad ir sasniegta šaurā pielaides josla. Tā kā jaudas analizators var tieši izmērīt spriegumu un strāvu bez zondēm, varat ātri iestatīt šo mērījumu, lai tas tiktu aktivizēts no strāvas pieaugošās malas un pēc tam izmērītu sprieguma atjaunošanas laiku.  


Viens jaudas analizators ar šo iespēju ir IntegraVision Power Analyzer (2. att.), kas nodrošina vienu kadru 5 paraugu/s digitalizāciju ar 16 bitiem vienlaikus gan spriegumam, gan strāvai ar 0.05% pamata precizitāti, un tas viss tiek parādīts lielā krāsu skārienekrānā. . Mērījums tiek veikts ar 10 V barošanu, kas tiek impulsēts no 2A līdz 8A. Tās pārejošas atkopšanas josla ir ±100 mV.


Izmantojot IntegraVision divus Y marķierus, varat noteikt sprieguma pielaides joslas augšējo (10.1 V) un apakšējo (9.9 V) daļu. Pēc tam ar diviem X marķieriem jūs varat noteikt, kad pāreja sākas pašreizējā viļņu formā ar marķieri X1 un kad spriegums nonāk pielaides joslā ar marķieri X2. Laika starpība starp X1 un X2 ir pārejošais atkopšanas laiks, ko mēra kā 90.4 μs.

Atstāj ziņu 

Message saraksts