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电源分类、术语和常用指标及测试方法 发布人：更新时间： 发布日期：2010.08.25 浏览次数： 609 电源分类、术语和常用指标及测试方法 关于开关电源、线性电源 开关电源和线性电源：根据功率管工作状态，电源通常可以分为线性电源和开关电源。线性电源调整管工作在线性放大状态而开关电源的开关管工作在高速开通-关断过程中。由两种电源工况，可以得出两种电源分别有以下优缺点： 线性电源：线性调整电源有非常精密的调整特性，能快速响应电网和负载的变化，因此其电压调整率、负载调整率和瞬态恢复时间等指标相比其它电源较高。线性电源电路简单，纹波和噪声低.。线性电源缺点是有体积重量庞大的工频变压器，调整管上输入输出电压差以热能的方式散出，电源效率较低，通常仅为30%~50%。 开关电源：无工频变压器，功率密度大大提高，体积通常仅为同功率线性电源的20%~30%，效率通常应在80%以上。功率管开关过程产生高频噪声，纹波噪声相比线性电源较大，但随着软开关技术以及新型元器件应用，开关电源纹波噪声大大降低，除极其特殊应用场合外，完全可以替代线性电源。 负载稳定度：也称负载效应，是指由于负载变化引起的输出电压的变化，这种变化用百分比计算即为负载调整率。 其测试方法为：在标称输入电压条件下，测量电源空载输出电压和满载输出电压，按照以下公式计算： 。 电压稳定度：也称源效应，指电源输出额定负载情况下，输入电压在允许范围内波动引起输出电压波动最大值与标称输入条件下输出电压的百分比即为电压稳定度。 测试方法为：在输入电压分别为最大和最小值时，测量两种情况下输出电压与标称输入电压条件下的差值，取其较大值与标称输入条件下输出电压百分比，计算公式如下： 编程精度：编程精度是输出与设置点接近程度的度量。它规定为输出的百分数加偏置值，可由此计算电源是否达到要求精度。 回读精度：在正常的输入电压和额定负载下，上位机回读电源输出电压、电流值与实际测试输出电压电压、电流值有一定的差值，这个差值称为回读精度。 纹波和噪声：由于直流稳定电源一般是由交流电源经整流稳压等环节而形成的，这就不可避免地在直流稳定量中多少带有一些交流成份，这种叠加在直流稳定量上的交流分量就称之为纹波，其频率主要为开关频率和输入交流电压整流后工频或倍频频率。开关电源功率管在开通和关断过程产生高频且频率无规律的毛刺，称为噪声（如图所示）。纹波和噪声测试主要有有效值和峰峰值两个指标。线性电源没有开关噪声，通产采用有效值表征纹波大小，开关电源通常采用峰峰值表征纹波和噪声。 峰峰值测试方法： 测试仪器 ①示波器，带宽应限制为20M； ②输入探头为1MΩ/10pF,并带有地线环，接地线长度≤12mm。 测量方法： 测量时，采用有地线环的探头，去掉探头的地线夹，将探头紧压在直流变换器输出端测量，在示波器上直接读出峰-峰值，因为接地线夹在一个高频辐射场中像一个天线一样接收外来信号，使测到的变换器纹波与噪声不真实。 有效值测量可以用万用表交流档直接测试或用数字示波器测试其均方根值。 动态响应：电源控制系统对输出负载从初始状态到最终状态的响应过程。常用几个参数来表示这个响应过程：延迟时间、上升时间、峰值时间、超调量MP、响应时间等。 动态响应时间：是指当改变设置点或负载时，输出达到稳定点所需要的时??。响应时间指标通常按额定输出负载电流 10% 至 90% 或由 50%至 100% 突变引起的输出电压变化恢复到额定值的千分之五误差带内的时间值。 当负载出现突变时，系统对这个突变有一定的响应时间，在这个突变期间内，其输出电压会存在短时间的过冲或下陷，然后再回到正常输出电压。如图△t1、△t2所示。 动态响应时间和过冲幅度的高低都是衡量电源动态特性的重要指标。 测量方法： 用电子负载或纯阻性负载，在负载电流为额定值的10% 至 90% 或由 50%至 100%突变状态下进行测量。 远端采样：由于引线电阻的存在，电源输出电压与负载端电压存在线路压降，若负载对供电要求较高时，为保证负载端的电压，通常采用远端采样的方法即将电源内部采样端接到负载端，从而补偿由于引线电阻、连接器接触电阻等造成的线路压降，保持负载端电压稳定。示意图如图所示。 本地采样示意图 远端采样示意图 使用远端采样功能适应注意以下几个问题： 任何时候不允许在采样点为远端情况下，断开负载线，这样会造成负载电流通过采样线流过，损坏电源内部采样电路。 采样线应尽量采用双绞屏蔽线，屏蔽层在电源端或负载端单端接地。 补偿电压不能超过最大允许的电压范围。