Время реакции на изменение нагрузки

Шумы и пульсации

Шумы и пульсации – традиционно первые характеристики, на которые обращает внимание пользователь. Это важно, потому что первый выбор, который мы делаем – линейный или импульсный источник питания нужен для выполнения поставленной задачи. Фактически, существует три схемы работы источников питания: линейная, импульсная и гибридная. Линейные источники обеспечивают низкие шумы и пульсации и обладают высокой скоростью реакции на изменение нагрузки. Однако, они не эффективны, поскольку выделяют много тепла и имеют большие габариты и вес, поэтому желательно использование линейных источников на более низких уровнях выходной мощности (менее 500 Ватт). Большинство линейных источников – настольного размещения. Существуют еще две главные причины использования линейных источников. Первая, когда ТУ – это устройство связи, такое как радио или мобильный телефон или модуль демодулятора радарной системы. Чем в основном обладают эти устройства – чувствительный дешифратор или схема демодулятора, которые лучше работают с низким шумовым показателем.

Чтобы проверить реальное отношение сигнал/шум, мы должны быть уверенны, что источник питания не добавляет паразитирующего искажения к испытательной установке. Другая причина выбора линейного источника – невысокие требования выходной мощности. Основное преимущество импульсных источников, если требуется высокая выходная мощность. Дешевле использовать линейные источники в приложениях, где требуется мощность не более 100-200 Ватт с одного выходного канала. Важно рассматривать общую выходную мощность всех выходных каналов источника постоянного тока. До четырех каналов будет дешевле просто взять 4 линейных настольных источника в 19-дюймовой стойке. В импульсной технологии 12 каналов, обеспечивающих более 4000 Ватт, займут такое же положение в стойке с менее сложным многоканальным управлением за равную цену за канал.

Если показатели пульсаций и шумов не являются критичными характеристиками, импульсные программируемые устройства дают больше гибкости. Импульсные источники питания обеспечивают большие величины выходной мощности за ту же цену в меньшем корпусе. Имея лучшие заданные величины, они обеспечивают широкие диапазоны выходных напряжений и токов, тем самым расширяя возможности для тестирования устройства.

Время реакции на изменение нагрузки.

С течением лет, инновации в электроники мощности (например, мягкое переключение), улучшили показатели пульсаций и шумов в импульсных источниках питания, тем самым отодвинув их на задний план. Другие характеристики стали главными элементами в прикладных потребностях. Одна из таких характеристик – время реакции на изменение нагрузки. Другими словами, этот показатель дает ответ на вопрос: как быстро источник питания отреагирует на изменение нагрузки. Или как быстро источник питания справляется со скачками тока. Когда выходной ток быстро меняется в большом диапазоне – выходное напряжение увеличится или уменьшится значительно за короткий отрезок времени. Моментально внутренняя управляющая напряжением цепь постарается вернуть мощность к заданному показателю. Это компромисс между внутренней контролирующей цепью и выходным фильтром. Фильтр с высокими выходными значениями ограничит шумы и пульсации, но заставит устройство работать медленнее, чтобы быстрее отреагировать на быстрое изменение нагрузки. Внутренняя схема контроля восстановит напряжение очень быстро, но в то же время скачки могут быть значительными, что потенциально может навредить тестируемому устройству.

Примером может служить тестирование мобильного телефона. В этом случае источник симулирует работу внутренней батареи телефона, где всплески мощности вызывают быструю реакцию на изменение нагрузки. Это не проблема для телефонной батареи, но для импульсного программируемого источника питания – это сложная задача. Здесь линейное устройство будет лучшим выбором, так как требуется небольшая выходная мощность и время реакции на изменение нагрузки лучше, чем у импульсных источников. Примерами использования импульсных источников являются тестирование реле и предохранителей, которые используются в автомобилях. Здесь требуются высокие токи до 30 Ампер. Требуемая мощность от 5 до 10 кВатт. В этом случае слишком большие скачки выходного напряжения могут вывести из строя реле или предохранитель, регулируя выходной ток мгновенно от 0 до максимального значения или наоборот.

На практике, для ограничения скачков используется предварительная нагрузка. Размещение ее параллельно с тестируемым устройством ограничивает процент изменения тока, заставляя скачки напряжения уменьшиться. Представим, что 50% тока проходят через дополнительную нагрузку и 50% через тестируемое устройство. Когда устройство создает 100% изменение, источник видит только 50%. Основное изменение всегда сначала проходит через дополнительную нагрузку. Для источника управлять 50% изменением проще, чем 100%-м. В этом случае практически устраняется скачок напряжения и возможность повреждения тестируемого устройства. Для предварительной нагрузки может использоваться любая простая недорогая активная нагрузка. Чтобы получить быструю реакцию и уменьшить скачки напряжения не имеет значения поглощает ли она 40%, 50% или 60% требований тока.

Поиск по сайту: