直流電源的質量參數詳解


直流電源的技術指標有兩種,一種是特性指標,包括允許輸入電壓、輸出電壓、輸出電流及輸出電壓調節范圍等;另一種是質量指標,用來衡量輸出直流電壓的穩定水平,包括穩壓系數、電壓調整率、輸出電阻、或電流調整率、紋波抑制比、溫度系數、瞬態響應,等等。

本節給大家解釋一下這些常見的質量參數。

1)穩壓系數

穩壓系數表征的是當輸入電壓變化時輸出電壓的穩定程度。

測量方法為:在允許范圍內,將輸入電壓改變 ΔUi,此時輸出電壓改變了 ΔUo,則穩壓系數定義為:

Sr =  ΔUo/ ΔUi

2)電壓調整率

測量方法為:電源額定輸出電壓為Uo,保持負載不變,當輸入電壓從額定電壓的90%變化到110%時,輸出電壓變化了ΔUo1,則電壓調整率定義為:

Sv =  ΔUo1/Uo * 100%

實際上,電壓調整率和穩壓系數都是表征的電源輸入變化時,輸出的穩定程度。(只是分母不同)

3)電流調整率

也稱為負載調整率,它表征的是輸出電流變化(也即是改變負載)時,輸出電壓的變化大小。

測量方法為:電源額定輸出電壓為Uo,改變負載條件,使得輸出電流從0變化到最大值(也有的規定是從10%~90%),輸出電壓變化了 ΔUo2,則電流調整率定義為:

Si =  ΔUo2/Uo * 100%

3)輸出電阻

和其他電路的輸出電阻定義一樣,即輸入電壓保持不變時,負載變化,輸出電壓也隨之變化,則輸出電壓變化量 ΔUo3與輸出電流的變化量 ΔIo3定義為輸出電阻:

Ro =  ΔUo3/ ΔIo3

輸出電阻其實和電流調整率表征的是同一種特性,即改變負載時輸出電壓的變化。

5)紋波抑制比

紋波抑制比表征的是電源對於輸入端的紋波的抑制程度,它指的是輸入和輸出條件保持不變,輸入電壓紋波的峰峰值與輸出電壓紋波的峰峰值之比,即:

Srip = Uipp/Uopp

由於有的性能好的電源,紋波抑制比很高,該值很大,所以也有用對數表示的,即:

Srip = 20·lg(Uipp/Uopp)

另外嘮叨幾句,紋波電源測量時,需要注意幾點:

a)示波器的測量點一定要盡量靠近電源的輸出、探頭地線一定要短,如下圖所示,左側用接地線會引入干擾,右側使用接地環效果較好;

b)示波器帶寬限制為20MHz;

c)可以在探頭上並聯10uf和0.1uf的兩個電容濾除測量噪聲。

  6)瞬態響應

表征的是電源的負載快速變化時,電源保持輸出穩定的能力。

一般的測量方法是使用開關切換,使得電源輸出功率在10%和90%之間變化,測量電源的輸出從負載變化到穩定輸出的時間。一般有兩個值,即負載從小變大的瞬態響應時間,以及負載從大變小的瞬態響應時間。

7)溫度系數

表征的是電源在溫度變化時輸出的穩定度,假設電源的工作的最大溫度范圍為 ΔT,輸出電壓變化了 ΔUo,額定輸出為Uo,則溫度系數為:

St = ΔUo/ ΔT)/Uo * 100%

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