Dificultatea în schimbare DC - surse de alimentare - de radio-BES - Electronice pentru

De multe ori, inginerii trebuie să se confrunte cu cerințele de proiectare contradictorii. De exemplu, dispozitivul necesită un condensator de intrare, un pulsații de netezire și furnizarea de energie curată pentru circuitul. Dar în timpul dispozitivul de testare trebuie să fie expus la curenții tranzitorii, pentru a vedea dacă poate rezista la fluctuațiile tensiunii de intrare. Pentru aceasta trebuie să se schimbe rapid tensiunea de alimentare, simulând fluctuațiile de zgomot și de putere. Cu toate acestea, prezența de intrare DUT de mare capacitate condensator împiedică schimbări rapide de tensiune, deoarece acest condensator este proiectat tocmai pentru a suprima schimbări rapide de tensiune. Există un conflict - cum se schimba tensiunea în timpul testului, în cazul în care condensatorul nu permite să facă acest lucru?

Pentru a testa dispozitivul în condiții de fenomene tranzitorii trebuie să utilizeze o sursă de alimentare capabilă să schimbe tensiunea de ieșire rapid. Caracteristici cheie care trebuie să acorde atenție sunt enumerate în prima coloană a tabelului. Cu toate acestea, în cazul în care un dezvoltator interesat nu numai creșterea tensiunii de sus, este necesar să se ia în considerare rata de reducere a tensiunii, care poate oferi o sursă de energie. Pentru a reduce rapid tensiunea necesară sursa de putere capabilă de descărcare de curent condensator poate consuma capacitate mare ca în circuitul de intrare al DUT. Cu alte cuvinte, un circuit sursă de alimentare cu scăderea forțată a tensiunii de ieșire sau a sursei de alimentare capabile să funcționeze în două cadrane (hrănite și consumă curent) sau în 4 cadrane. Rețineți că o schimbare rapidă de tensiune nu este legată de capacitatea de 4 cadrane tensiune de alimentare este schimbat de la plus la minus. Capacitatea de a consuma curent (adică, funcționează într-un cadran cu o tensiune pozitivă și un curent negativ) permite alimentarea cu energie în patru cadrane rapid pentru a reduce tensiunea la DUT intrare condensator. Pentru a determina dacă o reducere suficientă tensiune de viteză a analizat sursa de alimentare, pentru a estima parametrii enumerați în coloana a doua.

Tabel. Caracteristicile dinamice ale litania sursei

Coloana 1:
Acordați atenție la acești parametri pentru a vedea cât de repede sursa de alimentare poate crește tensiunea din partea de jos la valoarea de top

Coloana 2:
Acordați atenție la acești parametri pentru a vedea cât de repede sursa de alimentare poate reduce tensiunea din partea de sus la valoarea de jos

Timpul de creștere a tensiunii

Odată ce dezvoltatorul a ales o sursă de alimentare de mare viteză capabil de încărcare și descărcare DUT de intrare condensator rapid, este necesar să se ia în considerare alți factori. Tranzitorie a condensatorului descris prin formula: I = C x dV / dt. Pentru o schimbare rapidă a tensiunii la rata necesară este necesar ridicat de curent. În cazul în care este necesar va varia în funcție de tensiune, valoarea dV / dt devine mai mare și, prin urmare, crește curent. Crește odată cu creșterea actuală și capacitatea condensatorului. Deoarece curentul este determinat de omkosgi produsului Având în vedere că rata de schimbare de tensiune dV / dt. se poate ajunge la valori ridicate, dacă doriți să schimbați rapid tensiunea pe un condensator mare. Următoarele sunt câteva exemple.

Exemplul 1.
Încărcarea unui condensator complet descărcat
La momentul inițial, atunci când tensiunea este aplicată unui condensator complet descărcat, este un jumper. Sursa de alimentare nu poate ridica instantaneu tensiunea la valoarea dorită ( „instantaneu“ înseamnă că valoarea dV / dt se apropie de infinit, și, prin urmare, devine infinit și curentul necesar), prin urmare, sursa de alimentare trece în modul limita de curent. În cazul în care tensiunea de alimentare poate funcționa într-un mod sursă (CV) și sursa de curent (CS), se va muta din modul CV și un mod de CC se va încărca condensatorul DC. Tensiunea condensator va crește liniar până când acesta ajunge la valoarea CV, stabilit la sursa de alimentare. Apoi, alimentarea cu energie electrică va reveni la CV-ul, și va continua să lucreze în modul specificat (vezi. Fig.) Mod. Se poate întâmpla atât de repede încât cercetătorul nu va observa chiar trecerea de la modul de CV-ul la modul CC de încărcare condensator și pentru a reveni la modul CV. În cazul în care există o nevoie de a monitoriza acest proces, este necesar să se stabilească sursa de alimentare a mici limita de curent și să ia condensator de mare capacitate. Acum puteți vedea schimbarea CV-moduri - CC - CV-ul și o sarcină liniară pe condensator.

Fig. Încărcarea ectenia sursă de condensator în CV modul / CC

Exemplul 2.
Schimbarea tensiunii de alimentare de curent continuu
Condensatorul este încărcat la o tensiune de curent continuu predeterminat. Acum, doriți să schimbați tensiunea de alimentare a DUT. Să presupunem că un dezvoltator vrea să pună o undă sinusoidală la o tensiune constantă. În industria automobilelor este fenomenul cunoscut sub numele de „generator de biciui“, atunci când un mic undă sinusoidală este suprapus pe o tensiune de curent continuu de 12 V. Amplitudinea undă sinusoidală poate ajunge la 0,5 Vp-p. o frecvență de până la 20 kHz.

Curentul necesar este descrisă de formula: I = C × dV / dt. Dacă frecvența este de 20 kHz și leagăn tensiune de 0,5 V, dV / dt este egal cu aproximativ 0,5 V / (1 / (2 x 20.000 Hz)) = 20 000 / s. Dacă capacitatea C este de 1000 microfarazi, atunci curentul rezultat va fi de 20 A (x = C dV / dt = 1000 uF 20 x 000 / s). Deși un 20 nu este atât de mare de curent, este total independent de dispozitivul de consum curent nominal. Chiar dacă este necesar dispozitivul testat pentru curentul nominal de 1 A, sursa trebuie să poată aplica și poate consuma un curent de 20 A pentru încărcarea și descărcarea condensatorului cu o scală de 0,5 V și o frecvență de 20 kHz. Dacă, în schimb trebuie să depună o frecvență de zgomot de 1 MHz, curentul necesar până la 1000 A!

Astfel, atunci când se confruntă cu necesitatea de a încărca condensator, este necesar să se ia în considerare curentul de încărcare este necesar, iar curentul poate deveni destul de mare în cazul în care condensator are capacitate de înaltă tensiune sau trebuie schimbat foarte repede.

Bob Zollo, Agilent Technologies Inc.