Шта је пролазни одговор?

Идеалан претварач снаге треба да одржава стабилан излазни напон, без обзира на то како се оптерећење мења. Међутим, у апликацијама, корак излазног оптерећења ће утицати на излазни напон. На пример, количина промене излазног напона мерена за различита оптерећења у стационарном стању је регулација оптерећења. Када се оптерећење промени у прелазном стању, потребно је узети у обзир прекорачење, поднижење и време опоравка излазног напона. Сва ова три индикатора се ослањају на компензациони систем претварача. Овај чланак ће представити процес настанка транзијентног одзива и факторе који утичу на прелазни одзив и посматрати промене излазног напона у различитим условима кроз стварно мерење таласног облика, и дати предлоге за побољшање.

1. Пролазни одговор

Када се оптерећење тренутно промени, излазни напон ће изазвати реакцију. Другим речима, процес враћања на задату вредност након пораста или пада излазног напона, који се назива прелазни одзив.

Следеће је претварач снаге који се користи за анализу како се јавља прелазни одзив. Слика 1 је шематски дијаграм струјног претварача. А слика 2 показује процес који када струја оптерећења од лаке до тешке, излазни напон и струја индуктора реагују истовремено. Под тренутним променама, капацитивност се не може сматрати идеалним кондензатором, тако да се морају узети у обзир паразитни елементи, укључујући еквивалентни серијски отпор (ЕСР) и еквивалентну серијску индуктивност (ЕСЛ).

Када се корак оптерећења и излазна струја моментално повећају, претварач не може одмах да реагује да обезбеди довољно струје. Дакле, излазни кондензатор се празни како би надокнадио недостатак излазне струје, а ЕСР и ЕСЛ излазног кондензатора ће довести до пада напона на излазном кондензатору. ЕСР изазива пад напона и у позитивној је корелацији са степеном промене оптерећења. ЕСЛ смањује напон на обе стране излазног кондензатора и генерише шиљке. Према карактеристикама индуктивности, шиљци које генерише ЕСЛ су повезани са прелазним временом оптерећења. Ако брже расте оптерећење, то су већи скокови напона.

Када појачавач грешке детектује пад напона, систем повратне спреге ће повећати напон компензатора и повећати време укључивања прекидача К1. Тако да струја индуктора расте како би задовољила повећану струју оптерећења, а кондензатор почиње да се пуни. Излазни напон тежи да буде стабилан.

Тест прелазног одзива може разумети стабилност излазног напона претварача. Спецификације претварача снаге обично дефинишу прелазно време одзива и толеранцију излазног напона. Мора се приметити током мерења да би пролазно време оптерећења требало много краће од прелазног времена опоравка, а период прелазног оптерећења мора бити већи од времена опоравка претварача, иначе се проблем стабилности не може приказати на таласном облику.

Следећа слика приказује типичан таласни облик одзива. У овом случају, излаз је 12ВДЦ, оптерећење је од 75% до 100% до 75%, максимална промена напона је 100мВ, што је еквивалентно 0.8% излазног напона, а време опоравка је 250мс. Процес опоравка прелазног напона је глатка крива, која показује стабилне карактеристике кола.

2. Фактори утичу на пролазну реакцију

У општем систему управљања, неколико фактора утиче на перформансе прелазног одзива. Пре свега, компоненте које се користе у целој петљи, као што су оптичка спрега, диоде и трансформатори, имају време кашњења. То значи да када се оптерећење промени, претварач ће започети реакцију након минималног времена кашњења. Ово минимално време кашњења не представља пролазно време одзива, већ само његов мали део.

Главни фактори који утичу на прелазни одзив као што је ниво компензације појачавача унутрашње грешке. Појачавач грешке се користи за подешавање ПВМ-а (Пулсе Видтх Модулатион), а ПВМ модулира време укључивања транзистора да одговори на промену излазног напона. А пропусни опсег контролне петље ће утицати на брзину подешавања. Када је пропусни опсег већи, пролазно оптерећење се може брже прилагодити.

Два фактора утичу на пролазну реакцију у спољашњим условима. Један је излазни капацитет. Ако је капацитивност велика, поднижење или прекорачење излазног напона може се смањити, али ће се време опоравка повећати. Други је величина промене и брзина промене струје оптерећења. Када струја оптерећења расте или опада полако, вршна вредност излазног напона је мала. Поред тога, када се величина корака оптерећења повећава, излазни напон ће нагло порасти или пасти.

3. Таласни облик

• Различити од капацитета

Када је корак оптерећења фиксан (50% до 100% оптерећења), једина промена је вредност капацитивности излазног кондензатора. Из следећа три таласна облика може знати да што је већи капацитет, мања је варијација излазног напона, али ће се време опоравка повећати.

• Различита величина корака оптерећења

Када је излазни капацитет фиксан (100уФ), једина разлика је величина промене корака оптерећења. Када је корак оптерећења 25% оптерећења (од 75% до 100%), поднижак излазног напона је 50мВ, а време опоравка је 200ус. Затим слике 8 и 9 показују да се корак оптерећења повећава на 50% и 75% оптерећења, чини да је поднижај напон већи, а време опоравка је потребно дуже.

• Различита брзина промене оптерећења

Следеће слике у наставку показују да се различите брзине промене оптерећења. Што струја оптерећења брже расте или опада, то је већи поднижење или прекорачење излазног напона. Насупрот томе, спорији корак оптерећења резултира мањом променом излазног напона.

4. Побољшана метода

• Додајте излазни кондензатор

Да би се постигао стабилан излазни напон, најлакши начин је повећање излазне капацитивности, али ЕСР и ЕСЛ и даље треба узети у обзир. Керамички кондензатори имају низак ЕСР и такође су бољи избор у смањењу прелазних напона. Генерално, керамички кондензатори се постављају близу краја оптерећења стварне апликације. Поред смањења напонских прелазних стања, такође се избегавају осцилације у управљачкој петљи претварача. Осим тога, можете додати електролитички кондензатор близу излаза претварача. Када постоји корак оптерећења, електролитички кондензатор ће брзо реаговати у почетној фази, тако да коло повратне спреге може брже да реагује, што је од помоћи код кола са спорим одзивом.

 

• Предлог распореда

Под динамичким оптерећењима, растојање између претварача и оптерећења може утицати на квалитет излазне снаге. А паразитски отпор и индуктивност на путу ће узроковати пад излазног напона и резултирати лошом регулацијом оптерећења. Дакле, претварач и оптерећење морају бити постављени што ближе. Да би се смањио ефекат пролазног одзива оптерећења, генерално, излазни капацитет се повећава да би се смањио одзив излазног напона, а положај кондензатора је најефикаснији у главном струјном путу.

КСНУМКС. Резиме

Са тржишним трендом, многи електронски производи имају тенденцију да захтевају бржу и већу струју. У избору енергетских претварача популарнији су производи са стабилним излазним напоном. Тест пролазног одзива може разумети стабилност контролне петље, регулацију оптерећења, пролазно време опоравка и звоњење. Након разумевања фактора који утичу на прелазни одзив, може се пронаћи најприкладнији метод побољшања да би се добио стабилнији претварач снаге.

 

 

ЦТЦ је професионални добављач услуга за врхунске модуле напајања (АЦ у ДЦ претварач и ДЦ у ДЦ претварач) за критичне апликације широм света већ 30 година. Наша основна компетенција је да дизајнирамо и испоручимо производе са водећим технологијама, конкурентним ценама, изузетно флексибилним временом испоруке, глобалном техничком услугом и висококвалитетном производњом (Маде Ин Таиван).

ЦТЦ је једина корпорација сертификована са ИСО-9001, ИАТФ-16949, ИСО22613(ИРИС) и ЕСД/АНСИ-2020. Можемо 100% да обезбедимо да не само производ, већ и наш ток рада и услуга буду у складу са системом управљања квалитетом за сваку врхунску апликацију од самог почетка. Од дизајна до производње и техничке подршке, сваки детаљ се управља по највишим стандардима.

Остави поруку 

Листа порука