Разумевање и мерење прелазног времена опоравка напајања

Овај тип датотеке укључује графику и шеме високе резолуције када је то могуће.

Боб Золо, планер производа, одељење за напајање и енергију, Кеисигхт Тецхнологиес
Прелазно време опоравка напајања је спецификација једносмерног напајања. Он описује колико брзо ће се напајање опоравити од стања пролазног оптерећења на излазу извора напајања.   


Са идеалним напајањем које ради на константном напону, излазни напон би остао на програмираној вредности без обзира на струју коју оптерећење извлачи из извора напајања. Право напајање, међутим, не може да одржи свој програмирани напон када постоји брз пораст струје оптерећења.


Као одговор на брз пораст струје, напон напајања ће пасти све док повратна спрега регулације напајања не доведе напон на програмирану вредност. Време које је потребно да се вредност врати на програмирану вредност је пролазно време опоравка оптерећења (слика 1).


Имајте на уму да ако транзијент струје оптерећења није брз прелазни процес, већ полако расте или опада, повратна спрега за регулацију напајања ће бити довољно брза да регулише и одржава излазни напон без икаквог видљивог прелазног процеса. Како се брзина ивице тренутне транзијенте повећава, она премашује способност петље повратне спреге напајања да се „одржи“ и задржи константан напон, што резултира догађајем пролазног оптерећења.


Елецтроницдесигн Цом Ситес Елецтроницдесигн цом Филес Уплоадс 2015 02 0216 Цте Кеисигхт Золло Ф1
1. Време опоравка при пролазном оптерећењу је време "Кс" за опоравак излазног напона и задржавање унутар "И" миливолта номиналног излазног напона након промене степена струје оптерећења "З" ампера. "И" је специфицирани опсег опоравка или таложење, а "З" је специфицирана промена струје оптерећења, обично једнака називној струји пуног оптерећења напајања.




Време опоравка прелазног стања напајања се мери од почетка прелазног стања струје оптерећења до тренутка када се напајање смири и поново достигне програмирану вредност. Али сваки пут када наведете да „достигне програмирану вредност“, морате да наведете унутар опсега толеранције. Према томе, време опоравка од транзијентног оптерећења напајања је специфицирано као време потребно да се достигне опсег толеранције од неких процената програмиране вредности, неки проценат номиналног излаза, или чак фиксни опсег толеранције напона. Табела приказује неке примере прелазних спецификација напајања.  


Ако погледате Кеисигхт Н7952А напајање, можете видети да је опсег толеранције прелазног времена опоравка специфициран као 100 мВ. Када мерите пролазно време опоравка, ако је излазни напон 25 В, морате да измерите колико је времена потребно напајању да се опорави на ±100 мВ око 25 В.






Елецтроницдесигн Цом Ситес Елецтроницдесигн цом Филес Уплоадс 2015 02 0216 Цте Кеисигхт Золло Табле




Појачала снаге показују зашто је пролазно време опоравка важно


Хајде да погледамо пример апликације где је пролазни одзив напајања једносмерном струјом важан. Приликом тестирања појачавача снаге (ПА) који се користе у мобилним уређајима (као што су мобилни телефони или таблети), веома је важно да напон једносмерне струје у уређају који се тестира (ДУТ) остане на фиксном и стабилном напону. Ако би напон флуктуирао или се променио током теста, одговарајући услови испитивања се не одржавају и резултујућа мерења РФ снаге на ДУТ-у неће бити тачна.     


У овом случају ПА, ситуација је погоршана због тренутног профила. ПА преноси у импулсима, и стога повлачи струју из једносмерне пристрасности у импулсима. Ови импулси имају велике брзине ивице и стога представљају значајне транзијенте оптерећења на једносмерној пристрасности. Сваки пут када се ПА пулсира, он повлачи велику струју, што повлачи наниже једносмерно напајање. Напајање ће се брзо опоравити; међутим, током времена када напајање реагује на прелазни процес, његов напон није на жељеној вредности за тест. Када се напајање поврати, ПА ће тада радити под правим условима тестирања и тако постаје могуће извршити одговарајућа мерења РФ снаге. 


Са милијардама ПА који се производе и тестирају сваке године, пропусност теста је критична. Ако се напајање споро опоравља, то додаје време тестирања ПА и стога успорава производни тест протока. Произвођачи ПА, стога, траже изворе напајања за брзи опоравак како би осигурали да могу постићи максималну пропусност теста производње. Они гледају на спецификацију прелазног времена опоравка да би одредили које ће снабдевање бити најбоље за њихову примену. Дакле, добављач напајања треба да буде у стању да прецизно измери пролазно време опоравка напајања како би представио најбољу могућу спецификацију произвођачима ПА.


Мерење пролазног времена опоравка


Изазовни део мерења времена опоравка од пролазног оптерећења је одређивање када напон уђе у опсег толеранције. Просечан волтметар може лако да мери да ли је излазни напон једносмерне струје унутар опсега толеранције. Међутим, то је спор инструмент и неће моћи довољно брзо да узоркује да би дало смислено мерење времена са адекватном резолуцијом да би се могло рећи колико брзо је напон ушао у опсег толеранције.


Гледајући даље од просечног волтметра, одређени волтметри велике брзине могу мерити десетине хиљада очитавања у секунди са довољном прецизношћу да открију када напон напајања прецизно улази у опсег толеранције. Један такав пример је Кеисигхт-ов 34470А ДММ. Како се пролазна времена опоравка побољшавају, ови волтметри, чак и при хватању података при 50 ксампле/с, постају преспоро да би ухватили брзо време опоравка.  


ОД НАШИХ ПАРТНЕРА
2.7-В до 24-В, 2.7-мΩ, 15-А еФусе са заштитом од брзог мењања, ±1.5% струјног монитора и прилагод. фаулт мгмт
ТПС25982 2.7-В до 24-В, 2.7мΩ, 15-А Смарт еФусе - Интегрисана заштита од замене у току рада са 1.5% тачним праћењем струје оптерећења и подесивим пролазним…
ВавеРуннер 8000ХД: Мулти-раил анализа
Извршите осетљива мерења, попут карактеризације колапса шина, са потпуним поверењем захваљујући високом динамичком опсегу ВавеРуннер 8000ХД и 0.5%…
Опсег би био разумније средство за коришћење, јер може лако да ухвати и визуелизује веома брзе прелазне процесе. Просечан опсег, међутим, обично има 1%-3% вертикалне тачности и 8-битну резолуцију. Сходно томе, он се бори да обезбеди довољну вертикалну тачност и резолуцију да прецизно лоцира када излазни напон једносмерне струје достигне уски опсег толеранције. 


Стављањем опсега у спојницу наизменичне струје, покушавате да зумирате опсег толеранције. Међутим, грешка ће бити уведена јер ће постојани ниво једносмерне струје бити изобличен услед АЦ спреге. Ово би могло отежати прецизну идентификацију пост-транзијентног једносмерног нивоа унутар опсега толеранције јер се сталожени једносмерни напон „повлачи“ наизменичном спојницом.


Друга опција би била да оставите опсег у једносмерној спрези, али користите велики дц помак на опсегу да бисте зумирали опсег толеранције. Ово добро функционише са ДЦ излазима на нивоу од 0- до 10-В, али како се ДЦ излаз расте, истосмерни помак такође мора да се повећава. Код великих одступања једносмерне струје, минимални волти/подела такође морају да се повећају да би подржали велики помак једносмерне струје, што резултира мањом резолуцијом мерења на опсегу толеранције.  


За изворе напајања са ширим опсегом толеранције напона, за ова мерења се могу користити опсези. У ствари, Кеисигхт осцилоскопи нуде уграђени софтвер за анализу снаге који врши мерења пролазног одзива путем операција „кључ у руке“ (погледајте ввв.кеисигхт.цом/финд/сцопес-повер). Опсези са највишим перформансама, са 10 или 12 бита резолуције, имају већу флексибилност и напредније предње крајеве, што им омогућава да врше ова мерења чак и за уске опсеге толеранције напона. Међутим, ови опсеги нису тако уобичајени на просечној лабораторијској клупи.


Елецтроницдесигн Цом Ситес Елецтроницдесигн цом Филес Уплоадс 2015 02 0216 Цте Кеисигхт Золло Ф3
2. Овај снимак екрана из Кеисигхт ИнтеграВисион Повер Анализер-а приказује мерење времена опоравка при пролазном напону.




За изворе напајања са уским опсегом толеранције напона, анализатор квалитета електричне енергије високих перформанси може да изврши ово мерење—под условом да има могућност једнократног мерења. Једноструко мерење је потребно јер је прелазни догађај једнократни догађај који се покреће растућом ивицом тренутног импулса. Алтернативно, ако можете да генеришете понављајући пролазни процес струје оптерећења, као што је квадратни талас где струја скаче између високе и ниске вредности струје, можете користити анализатор снаге без једнократног мерења да бисте ухватили поновљени прелазни догађај.  


Анализатори снаге високих перформанси имају бољу од 0.1% вертикалну тачност, 16-битну резолуцију и брзину дигитализације од 1 Мсампле/с или више. Ова комбинација брзе дигитализације и прецизног мерења напона омогућава вам да лако измерите пролазни одзив оптерећења напајања и идентификујете када је достигнут уски опсег толеранције. Пошто анализатор снаге може директно да мери напон и струју без сонди, можете брзо да подесите ово мерење да се покреће од растуће ивице струје, а затим мерите време опоравка напона.  


Један анализатор снаге са овом могућношћу је ИнтеграВисион Повер Анализер (Слика 2), који омогућава дигитализацију од 5 милиона узорака/с на 16 бита истовремено на напону и струји, са основном тачношћу од 0.05%, а све се приказује на великом екрану осетљивом на додир у боји. . Мерење се врши на 10-В напајању које пулсира између 2А и 8А. Његов пролазни опсег опоравка је ±100 мВ.


Користећи два И маркера ИнтеграВисион-а, можете идентификовати врх (10.1 В) и дно (9.9 В) опсега толеранције напона. Затим, са два Кс маркера, можете идентификовати када прелазни процес почиње на тренутном таласном облику са маркером Кс1 и када напон улази у опсег толеранције са маркером Кс2. Временска разлика између Кс1 и Кс2 је пролазно време опоравка, мерено као 90.4 μс.

Остави поруку 

Листа порука