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深度解析:环路分析测试原理
时间:2021-10-22 01:38点击量:


本文摘要:环路测试开关电源是一种典型的对系统控制系统,其有响应速度和稳定性两个最重要的指标。响应速度就是当阻抗变化或者输出电压变化时,电源能很快作出调整的速度。因为开关电源的阻抗多数情况下都是数字IC,其电流不会随着逻辑功能的变化而变化,比如FPGA在展开配备时,电流不会减小一倍以上。 而开关电源的输出电压也不会有一定程度的波动。为了确保电源平稳输入,不产生跌入或者过冲,就拒绝电源必需很快作出调整,使得最后输入的电压没变化。而电源的响应速度就要求了电源的调整速度。

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环路测试开关电源是一种典型的对系统控制系统,其有响应速度和稳定性两个最重要的指标。响应速度就是当阻抗变化或者输出电压变化时,电源能很快作出调整的速度。因为开关电源的阻抗多数情况下都是数字IC,其电流不会随着逻辑功能的变化而变化,比如FPGA在展开配备时,电流不会减小一倍以上。

而开关电源的输出电压也不会有一定程度的波动。为了确保电源平稳输入,不产生跌入或者过冲,就拒绝电源必需很快作出调整,使得最后输入的电压没变化。而电源的响应速度就要求了电源的调整速度。由于电源重新加入了反馈系统,就有可能再次发生波动。

如果电源系统的参数没设置好,就不会产生波动,结果就是电压都会被变换一个相同频率的波动。造成电源不平稳。开关电源如下图右图:图1开关电源调试从开关电源的框图中可以显现出,该系统是通过一个对系统电路,将最后输入的变化对系统给比例电路,经过比例电路的等比例波动,输出到误差放大器中。而后误差放大器通过较为该信号和内部参照信号的差异,来驱动后级脉宽调制器等一系列的输入环节,最后与干扰信号互相抵销,从而确保电源的平稳。

那应当如何测量出有电源的响应速度和稳定性呢,在早期的调试中,大家不会用于一个星型的电子负载来展开测试,但是由于现在的电子负载的变化频率相比之下高于开关电源的电源频率,该方法渐渐的不被大家所用于。目前较为少见的测试方式就是环路测试法。环路测试法就是向对系统电路中流经一个个单一频率的正弦波序列信号,然后根据电源系统的输入情况来辨别其对各个频率阻碍的调整能力。

其环路号召的Gain越高,就解释电源对该频段的抗干扰能力就越强劲。环路测试框图如下右图:图2环路测试框图从上图可以显现出,环路测试实质上是将干扰信号通过对系统电路流经到误差放大器中,而后查阅误差放大器加后级输入环节的级联号召。误差放大器的号召实质上就是该误差放大器的开环增益。

所以环路的显然目的如下图右图:图3环路测试显然目的随着一个个频率信号的扫瞄,最后将各个频道的环路增益绘制在一张图上,就不会获得一幅很直观的频域特性图。最后环路特性曲线如下图右图:图4环路适当曲线根据这张图,我们就可以辨别电源设计否平稳,否有优化的空间。曲线的稳定性判断标准如下:穿过频率:建议为电源频率的5%到20%,过低则不平稳,过较低则响应速度太快。振幅裕度:拒绝一定要小于45°,建议45°到80°。

穿过斜率(0dB附近):拒绝为单零点穿过,一般是拒绝穿过斜率在-1左右,即-20db/每十倍频。增益裕度:建议小于10dB。

干扰信号流经原理干扰信号明确要如何流经到误差放大器呢,误差放大器的开环增益都十分大,都有60db左右。那么为了不使误差放大器输入饱和状态,输出信号必需在-50dbm左右,大约2mv左右,这个信号幅度太小,产生过分艰难,一般的电磁噪声信号都要低过这个信号的幅度。似乎这样必要流经是不不切实际的。为了需要顺利流经干扰信号,我们必须利用对系统来展开。

想阐释明白干扰信号的输出方式,必需先对对系统做到一下解释。什么是对系统?除了数学公式,这个概念较为无以叙述,大家可以思维一个小时候常常玩游戏的腿挂,眼睛,大脑,手构成了一个反馈系统。眼睛不会根据木棍的转动情况对系统给大脑,大脑再行掌控手来展开移动,从而维持木棍的粗壮不推倒。

如下图右图:图5腿挂示意图这个系统就是最简单的反馈系统,眼睛对应的就是对系统电路和比例电路,大脑对应的就是放大器,神经和手对应的就是脉宽调制器等输入后级。


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