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开关电源的软启动过程分析

  • 发布日期:2015-09-17

过去,要测试电源的特征,只是停留在用万用表丈量静态电流和电压,并用计算器进行复杂的计算。今天,示波器成为了很多工程师的首选电源丈量平台。有些高性价比的示波器甚至配备了电源分析软件,简化了设置,并使得动态丈量更为容易。

开关管作为开关电源里面最重要的器件之一,电源调试中也是受关注的重中之重。开关管的关断和导通动作,实际上是一个比较复杂的过程,但我先可以把它进行简单化分析。例如,当电源开关管导通或截止的时候,就把它看成是一个理想的开关,其工作时只有两种状态,通或断。

过去,要测试电源的特征,只是停留在用万用表丈量静态电流和电压,并用计算器进行复杂的计算。今天,示波器成为了很多工程师的首选电源丈量平台。有些高性价比的示波器甚至配备了电源分析软件,简化了设置,并使得动态丈量更为容易。

简单地说,电源开关管导通和关断都是需要时间的一般都简单地把开关管导通时间ton分为导通延时时间td和导通上升时间tr而把开关管关闭时间toff分为关闭延时时间tstg或称关闭贮存时间)和关闭下降时间tf如图1所示。

图1电源开关管导通和关闭过程的测试简化波形

开关电源在第一个工作周期,由于输出电压要对滤波储能电容充电,充电电流很大,负载会很重,因此一般的开关电源都要采取软启动措施,开始的时候占空比很小,然后才慢慢地趋于正常。也就是开始的时候,工作电压比较低,然后才慢慢升高到正常值。这个时间一般会比较长,可能会长达几百毫秒,这个时候会非常考验示波器的存储能力。

ZDS2024Plu标配的250M存储深度,能在观察记录一秒的波形同时还能保证500Msa/采样率,这在很多情况下是非常富余的

一款开关电源的输出端的上电波形,可以看到电源在1.64秒内,有两个缓冲上升的过程。如图2所示。

图2一款开关电源的上电输出波形

图3开关管测试

 

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