Вибір блоків живлення – Частина 2

Існує багато факторів, які слід враховувати при визначенні перетворювача потужності, ймовірно, набагато більше, ніж ви випадково занотували б на аркуші паперу. Але, як ми зазначали в частині 1 , деякі з них є більш незрозумілими, ніж інші, тоді як деякі стосуються лише перетворювачів DC/DC. Параметри, такі як вхідна та вихідна напруга, є надзвичайно важливими, і навряд чи є місце для компромісу. Однак інші елементи можуть бути менш критичними. Тому, створюючи специфікацію «ідеального джерела живлення», також варто звернути увагу на параметри, які не підлягають обговоренню та які мають певний простір. Також може бути корисним чітко вказати параметри, які ви не врахували, щоб у разі виникнення питань пізніше було зрозуміло, чому ці специфікації вважалися нерелевантними.

 

У 2й частині статті, присвяченій специфікаціям перетворювача потужності, ми пояснюємо, що означає кожен запис із зазначенням вихідної сторони. Останній блог на цю тему охоплюватиме решту загальних специфікацій, що містять інформацію про умови навколишнього середовища, упаковку та корпус.

Як уже зазначалося, вихідна напруга (номінальна) і струм (максимальний) джерела живлення зазвичай наведені в таблиці на першій сторінці таблиці даних, яка містить огляд моделей певної серії. Цього недостатньо для повного розуміння вихідних можливостей, тому додаткові відомості наведено в решті таблиці. Нижче наведено відносно вичерпних параметрів, які зазвичай виникають.

Можливо, одним із найважливіших аспектів будь-якого перетворювача потужності є те, наскільки добре він підтримує бажану вихідну напругу. Вихідна напруга змінюватиметься зі змінами вхідної напруги (регулювання мережі) і навантаження (регулювання навантаження). Цей параметр вказує на очікувану зміну у відсотках від номінальної вихідної напруги, V OUT(nom) . Лінійне регулювання дається для зміни від мінімуму V IN до максимуму. Регулювання навантаження визначається по-різному, але зазвичай надається у відсотковому діапазоні, наприклад 0% – 100% або 10% – 90%. Ця специфікація зосереджена на статичному відхиленні. 

Це визначає точку запуску рівня навантаження, з якої функція обмеження струму починає працювати. Залежно від реалізації змінюються рівні напруги (обмеження постійного струму) або струму та напруги (обмеження струму). Його вказують у відсотках від I OUT(max) , наприклад 150%. Більше інформації про захист від перевантаження по струму можна знайти в публікації в блозі.

 

Деякі джерела живлення дозволяють регулювати вихідну напругу відповідно до потреб споживача. Буде визначено, чи слід використовувати внутрішній потенціометр чи зовнішній резистор. Точність налаштування напруги визначає відхилення від заданої номінальної вихідної напруги, заданої у відсотках від V OUT(nom) . Якщо параметри регулюються, точність відповідає значенню, встановленому під час виробництва.

Ідеальний перетворювач потужності забезпечить ідеально чисту вихідну напругу, але насправді все одно буде присутній деякий шум. Пульсації є результатом заряджання та розряджання вихідних конденсаторів та інших ефектів, що призводять до накладання високочастотних сигналів у діапазоні мегагерців на вихідний сигнал. Шум – це стрибки напруги, спричинені внутрішнім генератором перетворювача та поведінкою перемикання. Обидва вносять свій внесок у розмах сигналу в діапазоні мілівольт, хоча шум є більш значним фактором. Таким чином, пульсації та шум об’єднуються та зазначаються, як правило, для кожної окремої моделі вихідної напруги.

У разі несправності вихідна напруга може перевищувати номінальне вихідне значення. Очевидно, що це може пошкодити будь-яку підключену схему. Захист від перенапруги може виявити це, і його специфікація визначає напругу, при якій механізм відключає вихід. Точка, в якій він з’єднується, визначається як відсоток від V OUT(nom) , наприклад 120%. Фахівці можуть вирішити, чи забезпечує цей рівень необхідний захист, чи він занадто чутливий для їх застосування.

Після ввімкнення живлення перетворювачу живлення потрібен певний проміжок часу, перш ніж вихідна напруга досягне свого номінального рівня. Ця тривалість визначається як час запуску і зазвичай вказується в мілісекундах. Після вимкнення вихідна напруга залишається на номінальному значенні протягом короткого часу, перш ніж впасти до нуля. Ця тривалість затримки також вказана в мілісекундах.

Як уже було сказано, специфікація регулювання зосереджується на тому, наскільки добре перетворювач потужності регулює відхилення в навантаженні. Однак багато навантажень вмикаються та вимикаються, викликаючи динамічні зміни навантаження під час роботи. Перехідна характеристика визначає, як поводиться силовий перетворювач за таких умов. Зміна навантаження з 100% до 0% призведе до підвищення вихідної напруги, перш ніж стабілізується через короткий період. Зміна від 0% до 100% викликає різке падіння вихідної напруги перед відновленням стабілізації. У реальних розробках такі значні зміни навантаження трапляються рідко. Щоб надати значення, більш корисне для фахівців, використовуються зміни навантаження від 75% до 100%. Типовий час відгуку (мікросекунди) та/або відхилення відгуку (у відсотках) для визначеного кроку навантаження наведено залежно від моделі джерела живлення.

 

 

Температура також впливає на вихідну потужність перетворювача. Очікувана зміна визначається як зміна у відсотках на Кельвін або Цельсій, наприклад ±0,02 %/K макс. Згадана температура є температурою навколишнього середовища навколо перетворювача потужності; зміна виходу зазвичай порівнюється з еталонною температурою 25°C.

У минулому деякі блоки живлення вимагали мінімального навантаження для забезпечення стабільної роботи. Однак ця характеристика більше не актуальна для сучасних розширених комутаційних перетворювачів і навряд чи її можна знайти, окрім старої документації.

 

Отже, у другій статті про специфікації джерела живлення ми розглянули вихідні характеристики, які зазвичай містяться в таблиці даних. Ви самостійно вирішуєте, які з них доречні та їх важливість у контексті вашої розробки. 

Щоб прочитати першу частину цього блогу з двох частин, натисніть тут

Продукція TRACO POWER в каталозі СЕА