开关电源反馈环路怎么不是线性的呢

核心提示主要原因是其包含了非线性元件,如开关管和二极管等。在开关电源中,开关管在导通和截止状态之间切换,这会产生一个非线性开关行为;而二极管也具有非线性特性,其正向电压与电流关系不是线性的。此外,在频率高于几十千赫兹时,开关电源的输出滤波电容和电感

主要原因是其包含了非线性元件,如开关管和二极管等。在开关电源中,开关管在导通和截止状态之间切换,这会产生一个非线性开关行为;而二极管也具有非线性特性,其正向电压与电流关系不是线性的。此外,在频率高于几十千赫兹时,开关电源的输出滤波电容和电感也会对反馈信号产生非线性影响。因此,由于这些非线性因素的存在,开关电源反馈环路不是线性的。

开关电源负载如何测试?

开关电源的设计、制造及品质管理等测试需要精密的电子仪器设备来模拟电源供应器实际工作时之各项特性(亦即为各项规格),并验证能否通过。开关电源有许多不同的组成结构(单输出、多输出、及正负极性等)和输出电压、电流、功率之组合,因此需要具弹性多样化的测试仪器才能符合众多不同规格之需求。电气性能(Electrical Specifications)测试,当验证电源供应器的品质时,下列为一般的功能性测试项目,详细说明如下:

 

功能(Functions)测试:

·输出电压调整(Hold-on Voltage Adjust)

·电源调整率(Line Regulation)

·负载调整率(Load Regulation)

·综合调整率(Conmine Regulation)

·输出涟波及杂讯(Output Ripple & Noise, RARD)

·输入功率及效率(Input Power, Efficiency)

·动态负载或暂态负载(Dynamic or Transient Response)

·电源良好/失效(Power Good/Fail)时间

·起动(Set-Up)及保持(Hold-Up)时间

 

保护动作(Protections)测试:

·过电压保护(OVP, Over Voltage Protection)

·短路保护(Short)

·过电流保护(OCP, Over Current Protection)

·过功率保护(OPP, Over Power Protection)

 

安全(Safety)规格测试:

·输入电流、漏电电流等

·耐压绝缘: 电源输入对地,电源输出对地;电路板线路须有安全间距。

·温度抗燃:零组件需具备抗燃之安全规格,工作温度须於安全规格内。

·机壳接地:需於01欧姆以下,以避免漏电触电之危险。

·变压输出特性:开路、短路及最大伏安(VA)输出

·异常测试:散热风扇停转、电压选择开关设定错误

 

电磁兼容(Electromagnetic Compliance)测试:

电源供应器需符合CISPR 22、CLASS B之传导与幅射的4dB馀裕度,电源供应器需在以下三种负载状况下测试:

每个输出为空载、每个输出为50%负载、每个输出为100%负载。

·传导干扰/免疫:经由电源线之传导性干扰/免疫

·幅射干扰/免疫:经由磁场之幅射性干扰/免疫

可靠性(Reliability)测试:

老化寿命测试:高温(约50-60度)及长时间(约8-24小时)满载测试。开关测试温升测试高低温测试 

其他测试:

·ESD:Electrostatic Discharge静电放电(人或物体经由直接接触或间隔放电引起)在2-15KV之ESD脉波下,待测物之每个表面区域应执行连续20次的静电放电测试,电源供应器之输出需继续工作而不会产生突波(Glitch)或中断(Interrupt),直接ESD接触时不应造成过激(Overshoot)或欠激(Undershoot)之超过稳压范围的状况、及过电压保护(OVP)、过电流保护(OCP)等。另外,於ESD放电电压在高达25KV下,应不致造成元件故障(Failure)。

·EFT:Electrical Fast Transient or burst一串切换杂讯经由电源线或I/O线路之传导性干扰(由供电或建筑物内引起)。

·Surge:经由电源线之高能量暂态杂讯干扰(电灯之闪动引起)。

·VD/I:Dips and Interrupts电源电压下降或中断(电力分配系统之故障或失误所引起,例如供电过载或空气开关跳动所引起)

·Inrush: 开机输入冲击电流,开关电源对供电系统的影响。

开关电源负载能力测试需测试两部分内容:

1、电源稳定工作,仅负载由空载到满载跳变,输出电压稳定

2、模块带输出电容启动,输出电压稳定

开关电源满足以上两个要求时能带的最大容性负载既是该开关电源的容性负载能力。

一般电源都可带相当容性的负载,但考虑到电源的过流保护能力,尤其是输出短路保护,容性负载能力不可能太大,否则保护能力变差。对于多路输出的模块所带容性负载,其分配原则是电容的存储总能量不能超过025J。

一般最大容性负载的选取如下:

输出电压 || 最大容性负载能力 || 储能

5V || 20000μF || 025J

12V || 3300μF || 025J

15V || 2200μF || 025J

24V || 800μF || 025J

48V || 220μF || 025J

 
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