確定開(kāi)關(guān)模式電源的電壓精度
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開(kāi)關(guān)模式電源 （SMPS） 具有可用于設(shè)置輸出電壓的反饋引腳。該電壓由電源電路調(diào)節(jié)。然而，問(wèn)題是電壓的調(diào)節(jié)精度如何。
圖1顯示了基于降壓原理的SMPS。現(xiàn)有的、通常未穩(wěn)壓的電源電壓（輸入電壓）用于產(chǎn)生輸出電壓，并盡可能精確地調(diào)節(jié)輸出電壓。
1、根據(jù)降壓原理的開(kāi)關(guān)電源電路結(jié)構(gòu)。
輸出電壓的精度由多種影響和容差決定。
直流容差
直流調(diào)節(jié)偏差包括電壓轉(zhuǎn)換器中包含的參考電壓的精度（同樣是圖 1）。這是由 IC 設(shè)計(jì)人員創(chuàng)建的，即在電源電壓范圍、IC 的制造公差和工作溫度內(nèi)僅出現(xiàn)微小偏差。
現(xiàn)有容差包含在電壓轉(zhuǎn)換器 IC 的數(shù)據(jù)手冊(cè)中。該值可以通過(guò)不同的方式指定：作為參考電壓線調(diào)節(jié)、輸出電壓負(fù)載調(diào)節(jié)和穩(wěn)壓反饋電壓。除了純基準(zhǔn)電壓的精度外，后者還包括反饋引腳上其他 IC 特定的直流容差。
直流容差還包括電阻分壓器電阻值在穩(wěn)壓輸出電壓和反饋引腳之間的偏差（圖1中的Rfb1和Rfb2）。這些電阻器可以購(gòu)買具有不同容差范圍的電阻器。
通常，電阻器的電阻值接近最大指定容差。在這些電阻器的制造過(guò)程中會(huì)檢測(cè)到具有較小公差的更好電阻器，并且通常作為更精確的電阻器出售。
輸出電壓紋波
穩(wěn)壓輸出電壓在開(kāi)關(guān)模式電源中始終具有一定的電壓紋波。該紋波由降壓穩(wěn)壓器的電感電流的上升和下降以及輸出電容器及其等效串聯(lián)電阻 （ESR） 的值決定。
線圈的高電感值和低ESR的大輸出電容器可以降低電壓紋波。然而，在SMPS中無(wú)法完全防止輸出電壓紋波。
負(fù)載瞬變
對(duì)產(chǎn)生電壓精度的第三個(gè)影響是其在負(fù)載瞬變期間的行為。如果負(fù)載電流發(fā)生變化，產(chǎn)生的電壓可能會(huì)向上或向下偏離。負(fù)載瞬態(tài)的幅度越大，發(fā)生得越快，輸出電壓與設(shè)定點(diǎn)的短期偏差就越大。
為了使這種對(duì)產(chǎn)生電壓誤差的影響盡可能低，控制環(huán)路速度必須很快。ADI公司的LTpowerCAD是一種可以優(yōu)化電源轉(zhuǎn)換器電路環(huán)路的工具。
圖2顯示了LT8642S的負(fù)載瞬變。負(fù)載電流在500 ns內(nèi)從100 mA增加到5 A，并在250 μs后再次燒焦。電壓峰值約為27.5 mV，電壓驟降約為26.4 mV。
2. 使用LTpowerAnalyzer測(cè)量時(shí)域中的負(fù)載瞬變。
負(fù)載瞬變的測(cè)量是使用 ADI 的 LTpowerAnalyzer 進(jìn)行的。使用該硬件，可以輕松測(cè)量不同電流水平和不同轉(zhuǎn)換時(shí)間的負(fù)載瞬變。
圖3顯示了對(duì)SMPS容差的不同影響。
3. 對(duì)電源輸出電壓精度的不同影響。
結(jié)論
選擇電源電路時(shí)，必須確定應(yīng)用所需的電壓精度。這是選擇不同元件所必需的，例如用于直流精度的電源轉(zhuǎn)換器 IC 和電阻分壓器，以及用于輸出電壓紋波和負(fù)載瞬態(tài)影響的線圈和輸出電容器。
評(píng)論