人們在進行電器電路模塊設(shè)計或給新產(chǎn)品定型時,極少認真考慮配套通信電源的選擇,直到發(fā)現(xiàn)問題出在通信電源部分,才重新評估這個問題。為了對人們有所幫助,本文敘述了直流電源的參數(shù)定義以及對待測單元(UUT)或其它電路系統(tǒng)的潛在影響。 一、鑒別通信電源的基本依據(jù)
電壓和電流范圍,這是兩個*容易確定的指標,只要根據(jù)電路的功耗計算出即可。不過若僅用單一的直流電壓給UUT供電時,應(yīng)考慮測試UUT的高、低供電電壓極值。
大多數(shù)固定開關(guān)電源允許輸出電壓±10%的范圍內(nèi)變化,如果這還不能滿足電路要求,可選用輸出可調(diào)的或允許更大變化范圍的開關(guān)電源。
?。?工作模式
幾乎所有的直流電源都工作在恒壓源模式,也就是說在整個電流變化范圍內(nèi)輸出電壓可保持不變。也有一批電源還可以在一定范圍內(nèi)工作在值流源模式。
電源輸出的變化范圍不駐受限于電源本身的電壓或電流輸出能力,而且還與電源工作狀態(tài)有關(guān),在自適應(yīng)模式,電源可在容量不變的前提下自動調(diào)整電壓或電流的輸出范圍。
?。?響應(yīng)時間
當電源能夠遠程搖控或電源是作為測試系統(tǒng)的一部分時,那么從發(fā)出控制命令到電源輸出穩(wěn)定到希望值的延遲時間就是一個非常重要的因素(例如,打開或改變電壓)。響應(yīng)時間從幾毫秒到幾十毫秒不等。少量的電源可有超過IV/us的快速轉(zhuǎn)換率。這些電源可用于制造大功率的任意波形發(fā)生器。
3.分辨率
技術(shù)參數(shù)限定的輸出電壓或電流的*小可調(diào)增量。有些開關(guān)電源在整個輸出范圍內(nèi)具有相同的分辨率,而有些在不同的輸出范圍內(nèi)分辨率各不相同。
二、電源的精度、擴展和**性
1.遙感特性
為了能**地控制負載上的電壓或電流值,可通過一個獨立的傳感通道將電路的任何變化反饋回穩(wěn)壓電路,這樣就可校正UUT與電源之間的任何電壓下降的變化。
2.可程控性
有些電源通過改變直流電壓或電阻值使電源輸出具有可程控性。在某些應(yīng)用中,借助IEEE488或RS-232接口從設(shè)定好的程序中選擇不同的測試方案或不同的輸出電壓值。有部分電源還具有設(shè)置存儲能力,輸出的改變可通過程控或步進操作來完成。
3.并聯(lián)或串聯(lián)工作
當一個電源不能滿足所需的電壓或電流范圍時,可將兩個或多個電源(或?qū)⑼浑娫吹牟煌敵觯┎⒙?lián)或串聯(lián)起來使用。在這種工作模式下,各電源模塊間的穩(wěn)壓和控制電路之間的聯(lián)系仍然存在,只不過一個電源作為主控方另一個電源作為受控方使用。
?。?過載保護
因為一個開關(guān)電源要供給不同的電路使用,這些電路的電流的流量可能是未知的,為了避免對電源的損壞,需設(shè)置保護電路的范圍。
為電源加上保護二極管可以防止誤接外接電源的極性造成的損壞。熱傳感器也可用于防止由于電源持續(xù)工作在過載狀態(tài)或冷卻無效而燒壞電源。
三、造成損害的根源
?。?脈動與噪聲
理想的直流電源應(yīng)提供純凈的直流,然而總有一些干擾存在,比如在開關(guān)電源(SMPS)輸出端口疊加的脈動電流和高頻振蕩。這兩種干擾再加上電源本身產(chǎn)生的尖峰噪聲使電源出現(xiàn)斷續(xù)和隨意的漂移(PARD)。
對線性電源,脈動是*一般的表現(xiàn)形式,大小可由均方根電壓值或均方根占輸出電壓的百分比Vrms/Vout表示。對開關(guān)電源,VPP表示方法更準確些。然而線性開關(guān)電源生產(chǎn)商一般會給出有效值和峰-峰差值這兩個值或者其中的任意一個。
2.穩(wěn)定度
當線電壓或負載電流變化肘,直流電源的輸出電壓也會有所起伏。穩(wěn)壓程度由穩(wěn)壓電路的參數(shù)決定,參數(shù)是指濾波電容的容量和能量釋放的速率。
?。常畠?nèi)部阻抗
相對較大的電源內(nèi)阻對負載來講有兩點不利,首先是不利于負載穩(wěn)壓電路工作,更為不利的是負載電流的任何變化都會導致直流電源輸出的起伏,這種起伏對測試結(jié)果的影響同脈沖與噪聲對測試結(jié)果造成的影響完全相同。
?。矗娫此矐B(tài)響應(yīng)或恢復
電源瞬態(tài)響應(yīng)和恢復時間的大小表明輸出負載突然變化時,開關(guān)電源穩(wěn)壓電路恢復正常電壓能力的大小。有兩種參數(shù)來標定電源瞬態(tài)響應(yīng)和恢復:一是當負載突然發(fā)生變化時輸出的偏離值;二是輸出恢復到原來值所用的時間。為統(tǒng)一起見,一般在負載變化10%時,用輸出偏離峰值電壓的毫優(yōu)數(shù)標定輸出偏離量,用輸出恢復到正常值所用毫伏數(shù)標定恢復時間。