小型DCDC开关电源容性负载研究.doc

小型DC／DC开关电源容性负载的研究0前言在DC／DC开关电源的应用中，输出负载端外接电容能起到滤波、克制扰乱的作用，在某些大容性负载动向跳变的设施中，要求电源输出端有快速响应，这就要求开关电源有较强的带容性负载的能力，而且有好的稳固性能在开关电源的设计过程中，要充分理解并实现客户负载使用的特别要求，一定剖析开关电源容性负载能力的两种不一样状态要求1容性负载的要求开关电源的基本特征中，一般并无对容性负载能力做出严格的规范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，特别是输出短路保护，容性负载能力不行能太大，不然保护能力变差关于多路输出的模块所带容性负载，其分派原则是电容的储存总能量不可以超出0．25J，包含主路的电容储存能量与协助电路的储存能量的总和(1／2∑CU2)依此计算，在设计中最大容性负载的选用如见表 l(电路和输出功率不一样的模块的最大容性负载会各不同样，实质采用和使用时需要参照有关给定的技术参数手册)在实质设计和应用中，开关电源输出容性负载能力由以下两种要求来调试和测试：1)电源稳固工作，仅负载由空载到满载跳变，输出电压稳固当模块正常工作时，DC／DC开关电源能够等效为电压源，其输出等效电路图和简化后的等效电路图分别如图1和图2所示。

此中，U是输出电压，RS是等效内阻，RL是输出负载电阻，C是输出电容，依据图2有可以为开关S闭合前电容电压UC为零，由式(1)可得由上述计算，能够看出电容电压VC是按指数规律不停上涨，要使输出电压更快更稳固的成立，电源输出内阻要小，一般经过高增益、快速响应的输出稳压反应环路，能够实现性能的改良和提升但因为存在输出电感的储能，电压反应和前端峰值电流控制的作用，电容电压其实不完整部是由零开始上涨的指数波形，见图3输出电压的稳固过程中，一方面由输出滤波电感的储能来逐渐增补，另一方面由反应环控制电路原边快速输出更大功率输出电感的取值一般由电流纹波系数λ和电源的空载特征来确立，为了防止容性跳变输出电压过大的下冲，使控制电路达到极限，电感的取值要大于λ的理论值计算所得数值，但同时也要考虑输出失载时的电压上冲幅度，所以输出电感也不可以太大，大的电感一般不易制作、成本较高，所以电感的实质取值能够用实验的方法获得图4给出了输出电感Lout不一样取值时，容性负载突变时输出电感电流的跳变波形和最大的容性负载能力由实验得出输出电感大的模块带的容性负载大，电感储能有助于输出电压的稳固，限流保护电路工作时间短，但响应时间会相应长一些。

2) 模块带输出电容启动，输出电压稳固当模块带大电容启动时，需对电容快速充电，以保持输出电压稳固，启动瞬时会产生一个大的电流启动过程中大电流连续时间太长，模块控制芯片的保护功能就会达到极限，会出现启动不良现象即输出电压不可以正常成立；此外，容性负载的大小直接影响输出电压的上涨时间，在有严格输出电压上涨时间要求的环境中就会出现应用故障一般自馈电源的输出电压和供电电压是正比关系，在输出达到正常电压以前，芯片VCC没法知足供电要求所以启动电路的供电方式和VCC电容的储能也是决定容性负载能力的重要要素2 提升开关电源容性负载能力的方法假如协助电源是独立电源，能够用软启动的方法使输出电压迟缓成立对自馈供电来说，软启动时间长就难以启动，这时要增添VCC电容容量VCC容量大，对独自依赖芯片内部电流环起短路保护的模块会有影响，所以一定在容性负载和过流(及短路保护)之间找一下均衡点适合使限流电阻取值减小，相当于提升电源的输出功率，用于增添启动过程中供应给输出端负载能量调理反应环路参数，使运放光耦等集成元件退饱和速度加速，能够解决容性负载跳变时OVERSHOOT严重的问题，即提升了电源的稳固性能3 容性负载设计的典型事例在 ForwardDC／DC变换器设计时，设计人员依据容性负载能力的两项基本要求，经过调整限流电阻、启动电容的大小等有关参数，参照理论计算值，进行调试和测试，金升阳系列型号(VRB_LD_15W)DC／DC模块的容性负载能力大大加强，知足客户在各样特别环境中的宽泛应用。

4 容性负载能力的应用和总结容性负载的需求大小与应用环境亲密有关，容性负载能力是鉴于短路性能、过载保护能力之间的均衡选择在拥有特别规格要求的模块设计中，必定要对上述参数进行优化调试，做到最优设计，知足特定的应用要求内容总结（1）小型DC／DC开关电源容性负载的研究0前言在DC／DC开关电源的应用中，输出负载端外接电容能起到滤波、克制扰乱的作用，在某些大容性负载动向跳变的设施中，要求电源输出端有快速响应，这就要求开关电源有较强的带容性负载的能力，而且有好的稳固性能（2）在开关电源的设计过程中，要充分理解并实现客户负载使用的特别要求，一定剖析开关电源容性负载能力的两种不一样状态要求内容总结（1）小型DC／DC开关电源容性负载的研究0前言在DC／DC开关电源的应用中，输出负载端外接电容能起到滤波、克制扰乱的作用，在某些大容性负载动向跳变的设施中，要求电源输出端有快速响应，这就要求开关电源有较强的带容性负载的能力，而且有好的稳固性能（2）在开关电源的设计过程中，要充分理解并实现客户负载使用的特别要求，一定剖析开关电源容性负载能力的两种不一样状态要求。