Што е минлив одговор?

Идеален конвертор на моќност треба да одржува стабилен излезен напон, без разлика како се менува оптоварувањето. Меѓутоа, во апликациите, чекорот на излезното оптоварување ќе влијае на излезниот напон. На пример, количината на промена на излезниот напон измерена за различни оптоварувања во стабилна состојба е регулација на оптоварувањето. Кога оптоварувањето се менува во минлива состојба, неопходно е да се земе предвид пречекорувањето, недоволното надминување и времето на обновување на излезниот напон. Сите овие три индикатори се потпираат на системот за компензација на конверторот. Оваа статија ќе го претстави процесот на појава на минлив одговор и факторите кои влијаат на минливиот одговор и ги набљудуваат промените на излезниот напон под различни услови преку вистинското мерење на брановиот облик и ќе даде предлози за подобрување.

1. Преоден одговор

Кога товарот се менува веднаш, излезниот напон ќе произведе реакција. Со други зборови, процесот на враќање на поставената вредност по порастот или падот на излезниот напон, што се нарекува минлив одговор.

Следното е конверторот на моќност кој се користи за да се анализира како се случува минливиот одговор. Слика 1 е шематски дијаграм на колото на конверторот на моќност. И слика 2 го покажува процесот кога струјата на оптоварување од мала до тешка, излезниот напон и струјата на индукторот реагираат истовремено. Според сегашните промени, капацитетот не може да се смета за идеален кондензатор, затоа мора да се земат предвид паразитските елементи, вклучувајќи еквивалентен сериски отпор (ESR) и еквивалентна сериска индуктивност (ESL).

Кога чекорот на оптоварување и излезната струја се зголемуваат моментално, конверторот не може да реагира за да обезбеди доволно струја веднаш. Така, излезниот кондензатор се испушта за да го надополни недостатокот на излезна струја, а ESR и ESL на излезниот кондензатор ќе направат да падне напонот низ излезниот кондензатор. ESR предизвикува пад на напонот и е во позитивна корелација со степенот на промена на оптоварувањето. ESL го намалува напонот од двете страни на излезниот кондензатор и генерира шила. Според карактеристиките на индуктивноста, шила генерирани од ESL се поврзани со минливото време на оптоварување. Ако колку побрзо се крева товарот, толку поголеми се генерираат скоковите на напонот.

Кога падот на напонот е откриен од засилувачот на грешка, системот за повратни информации ќе го зголеми напонот на компензаторот и ќе го зголеми времето на вклучување на прекинувачот Q1. Така што струјата на индукторот се крева за да ја исполни зголемената струја на оптоварување, а кондензаторот почнува да се полни. Излезниот напон има тенденција да биде стабилен.

Тестот за минлив одговор може да ја разбере стабилноста на излезниот напон на конверторот. Спецификациите на конверторот на моќност обично го дефинираат времето на минлив одговор и толеранцијата на излезниот напон. За време на мерењето мора да се забележи дека преодното време на оптоварувањето треба да биде многу пократко од времето на минливо обновување, а периодот на минливото оптоварување мора да биде поголем од времето на обновување на конверторот, во спротивно проблемот со стабилноста не може да се прикаже на брановата форма.

На следната слика е прикажана типична бранова форма на минлив одговор. Во овој случај, излезот е 12 VDC, оптоварувањето е од 75% до 100% до 75%, максималната промена на напонот е 100 mV, што е еквивалентно на 0.8% од излезниот напон, а времето за обновување е 250 ms. Процесот на минливо обновување на напонот е мазна крива, покажувајќи стабилни карактеристики на колото.

2. Факторите влијаат на минливиот одговор

Во општиот контролен систем, неколку фактори влијаат на изведбата на минливиот одговор. Пред сè, компонентите што се користат во целата јамка, како што се оптичката спојка, диодите и трансформаторите, имаат време на одложување. Тоа значи дека кога ќе се промени оптоварувањето, конверторот ќе започне да реагира по минималното време на одложување. Ова минимално време на одложување не го претставува минливото време на одговор, туку само мал дел од него.

Главните фактори кои влијаат на минливиот одговор како што е нивото на компензација на внатрешниот засилувач на грешка. Засилувачот на грешка се користи за прилагодување на PWM (Модулација на ширина на пулсот), а PWM го модулира времето на вклучување на транзисторот за да одговори на промената на излезниот напон. И пропусниот опсег на контролната јамка ќе влијае на брзината на прилагодување. Кога пропусниот опсег е поголем, минливиот товар може побрзо да се прилагоди.

Два фактори влијаат на минливиот одговор во надворешни услови. Еден од нив е излезниот капацитет. Ако капацитетот е голем, понискиот или пречекорувањето на излезниот напон може да се намали, но времето за обновување ќе се зголеми. Втората е големината на промената и стапката на промена на струјата на оптоварување. Кога струјата на оптоварувањето полека се зголемува или опаѓа, максималната вредност на излезниот напон е мала. Дополнително, кога ќе се зголеми големината на чекорот на оптоварувањето, излезниот напон нагло ќе се зголеми или падне.

3. Бранова форма

• Различен капацитет

Кога чекорот на оптоварување е фиксиран (оптоварување од 50% до 100%), единствената промена е вредноста на капацитетот на излезниот кондензатор. Од следните три бранови форми може да се знае дека колку е поголем капацитетот, толку е помала варијацијата на излезниот напон, но времето за обновување ќе се зголеми.

• Различна големина на чекор на оптоварување

Кога излезната капацитивност е фиксна (100uF), единствената разлика е големината на промената на чекорот на оптоварување. Кога чекорот на оптоварување е оптоварување од 25% (од 75% до 100%), намалувањето на излезниот напон е 50 mV, а времето за обновување е 200 us. Потоа, на сликите 8 и 9 се гледа дека чекорот на оптоварување се зголемува на 50% и 75% оптоварување, го прави напонот на понизок удар да биде поголем, а времето за обновување е потребно подолго.

• Различна стапка на промена на оптоварувањето

Следните слики подолу покажуваат дека различната стапка на оптоварување се менува. Колку побрзо се зголемува или паѓа струјата на оптоварувањето, толку е поголем излезниот напон кој е намален или пречекор. Спротивно на тоа, побавниот чекор на оптоварување резултира со помала промена на излезниот напон.

4. Подобрен метод

• Додадете излезен кондензатор

За да се постигне стабилен излезен напон, најлесниот начин ја зголеми излезната капацитивност, но ESR и ESL сè уште треба да се земат предвид. Керамичките кондензатори имаат низок ESR и исто така се подобар избор за намалување на напонските транзиенти. Општо земено, керамичките кондензатори се сместени блиску до крајот на оптоварувањето на вистинската апликација. Покрај намалувањето на напонските транзиенти, тој исто така избегнува осцилации во контролната јамка на конверторот. Покрај тоа, можете да додадете електролитски кондензатор во близина на излезот на конверторот. Кога има чекор на оптоварување, електролитскиот кондензатор ќе реагира брзо во почетната фаза, така што колото за повратни информации може да реагира побрзо, што е корисно во кола за бавно одзив на повратни информации.

 

• Предлог за распоред

При динамички оптоварувања, растојанието помеѓу конверторот и оптоварувањето може да влијае на квалитетот на излезната моќност. И паразитскиот отпор и индуктивноста на патеката ќе предизвикаат пад на излезниот напон и ќе резултираат со слаба регулација на оптоварувањето. Значи, конверторот и товарот треба да бидат поставени што е можно поблиску. За да се намали ефектот на минливиот одговор на оптоварувањето, генерално, излезната капацитивност се зголемува за да се намали одговорот на излезниот напон, а позицијата на кондензаторите е најефикасна во главната патека на струјата.

5. Краток преглед

Со трендот на пазарот, многу електронски производи имаат тенденција да бараат побрза и поголема струја. Во изборот на конвертори на моќност, попопуларни се производите со стабилен излезен напон. Тестот за минлив одговор може да ја разбере стабилноста на контролната јамка, регулацијата на оптоварувањето, времето на минливо обновување и ѕвонењето. По разбирањето на факторите кои влијаат на минливиот одговор, може да се најде најсоодветниот метод за подобрување за да се добие постабилен конвертор на моќност.

 

 

CTC е професионален давател на услуги за врвни модули за напојување (AC во DC конвертор и DC to DC конвертор) за критични апликации ширум светот веќе 30 години. Нашата основна компетентност е да дизајнираме и испорачуваме производи со водечки технологии, конкурентни цени, исклучително флексибилно време на испорака, глобална техничка услуга и висококвалитетно производство (Made In Taiwan).

CTC е единствената корпорација сертифицирана со ISO-9001, IATF-16949, ISO22613(IRIS) и ESD/ANSI-2020. Можеме 100% да обезбедиме не само производот, туку и нашиот работен тек и услуга да одговараат на системот за управување со квалитет за секоја апликација од највисока класа од самиот почеток. Од дизајн до производство и техничка поддршка, секој детал е управуван според највисоките стандарди.

Остави порака 

Список со пораки