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    直流輸出電源系統中,微調電源電壓輸出的知識理論

    發表時間:2022-03-30 18:14【 閱讀量:-查看手機網址
    掃一掃!直流輸出電源系統中,微調電源電壓輸出的知識理論掃一掃!

      在直流輸出電源的數據表中,可能有關于調整輸出電壓能力的規范。這常常會提出為什么需要調整輸出電壓、外部電路如何調整電壓、為什么電壓調整范圍受限等問題?本博客將討論一些電源設計基礎知識,并將它們與輸出電壓調整操作和規范聯系起來。

      

      一、什么是微調以及如何使用?

      

      微調電源的輸出電壓僅僅意味著對電壓進行少量調整。按照慣例,微調一詞用于電源具有指定標稱輸出電壓并且用戶能夠將輸出電壓改變大約 10% 或更少的應用。大多數情況下,用戶可以通過添加外部組件、調整 PCB 安裝的電位器或應用模擬或數字信號來調整電源的輸出電壓。

      

      具有調整輸出電壓能力的電源通常用于兩個原因:

      

      ·性能 -輸出電壓的微小變化可以提高產品性能的應用

      ·非標準電壓 -需要非標準輸出電壓,改變標準電源的輸出電壓是產生所需輸出電壓的最有效方法

      

      通過修整提高性能的一個例子是當應用中的電源導體出現電壓降時。在這種情況下,可以將電源端子處的輸出電壓調整得更高,以補償沿導體的電壓降。在此應用中應用輸出電壓微調將允許負載電壓處于所需水平,即使在電力輸送導體中存在電壓降也是如此。

      

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      一些電源的輸出電壓指定為一個范圍而不是標稱值,并且輸出電壓可以在高達 1:100 的比率上進行調節。這些類型的電源通常被標記為可變、可調或實驗室電源??刂七@些電源輸出電壓的方法通常是模擬或數字信號或面板安裝的旋鈕或鍵盤。當用戶希望擁有可用于許多不同應用的單個電源時,通常會使用此類電源,并且它們不是本文的重點。

      

      二、微調方法

      

      在穩壓電源中,通過使用反饋回路使輸出電壓的縮放值與參考電壓匹配??梢酝ㄟ^改變反饋電壓的比例因子、向反饋節點注入微調信號或改變參考電壓來改變電源輸出電壓。調整電源輸出電壓的最常用方法是將電流(具有高輸出阻抗的電壓源)注入反饋節點或改變反饋網絡中的阻抗元件的值。以下是在電源中實現輸出電壓微調的方法。

      

      1.外加電阻

      

      電源設計團隊為內部反饋節點提供了一個引腳。用戶可以通過在電源的輸出電壓和地之間放置一個高阻抗電阻網絡來構建具有高輸出阻抗的電壓源。然后將該外部電阻網絡的一個節點連接到內部反饋節點引腳,從而注入適當的電流來調整電源輸出電壓。

      

      2.電位器

      

      電源設計團隊在反饋網絡中放置了一個安裝在 PCB 上的電位器。用戶可以使用“電位器”來調整電源輸出電壓。

      

      3.外加電壓

      

      電源設計團隊提供了一個連接到驅動內部反饋節點的內部信號調理電路的引腳。用戶向外部引腳施加微調電壓,信號調理電路將所需電流注入反饋節點以微調輸出電壓。

      

      4.數字接口

      

      電源設計團隊為用戶提供了一個用于微調輸出電壓的數字接口。內部 DAC 和信號調理將數字微調代碼轉換為適當的模擬電壓或電流,以微調輸出電壓。

      

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      三、微調限制

      

      輸出電壓調整范圍受限的原因有很多。調整范圍限制的一些常見原因包括輸出功率限制、反饋環路穩定性和占空比限制。微調輸出電壓也可能影響電源輸出的電流限制,具體取決于電源設計的拓撲結構。輸出電壓和輸出電流的變化會影響輸入大容量電容器、初級側開關、隔離磁體、次級整流半導體和輸出濾波器組件所需的額定值。如果輸出調整范圍更大,則電源設計中這些組件的成本、尺寸和復雜性可能會增加。

      

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      如前所述,電源設計有內部反饋回路。電源輸出電壓的變化會影響電源的環路穩定性。不穩定的電源環路可能會發生振蕩或鎖存,而過于穩定的環路可能會導致響應時間變慢,從而在存在負載瞬變的情況下提供較差的輸出電壓調節。幾乎所有現代電源設計都使用開關拓撲來降低成本和尺寸,并提高性能。在許多開關電源架構中,改變輸出電壓會影響開關波形的占空比。如果輸出電壓修整過大,則可能會遇到開關波形占空比的最小和最大限制。

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