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直流稳压电源带载高纹波电流负载时的应用指南
文章来源:山东艾诺仪器     文章发布时间:2017-03-22    点击次数:
        直流稳压电源在输出脉冲式高纹波电流时会出现电压跌落、环路不稳定等现象,高纹波电流也容易使输出电容器处于严重过载状态而出现早期故障。

        出现这种情况的原因在于,开关电源对于稳定的负载,能量以固定的速度(开关频率)分“包”传递至输出储能电容,通过控制回路,转换器可以提供一个可保持电容器“装满”的可预测的“包”,并生成稳定的输出。输出电容器不能太大,因为当需要降低电压时,在轻载情况下,由于电容量大导致下降斜率会特别长。在带载电机或开关变换器时,由于出现脉冲电流,输出电容器迅速放电,而直流电源输出电流限制,对电容再充电需要好几个周期,因而造成输出端电压瞬间下降。

        在上述过程中,由于纹波电流过大,长时间的带载容易使输出电容器过早的出现故障。同时,如果负载的脉冲频率和电源的开关频率存在谐波关系,将会造成控制环路出现震荡现象,从而使电源进入不稳定状态,进而引发其他问题。
        解决这类的问题的办法其中之一就是外接低ESR电容器,低ESR电容可以承受很高的纹波电流,将脉冲负载变为稳定负载。通常通过经验算法,计算出容值。假设输出电压的2.5%为纹波 ,公式如下:

其中单位:C为法拉,T为秒,V为伏,I为安培。一般每安培脉冲电流需要1000uF~10000uF电容,输出电压越低电容量越大,电压越高,电容量越小,同时注意接线方式,引线必须由电源输出端子连接至电容端子,由电容端子连接至负载端,以迫使电流流过电容。