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如何改善電源模塊的負載效應

鉅大LARGE  |  點擊量:33次  |  2020年08月28日  

摘要
負載效應定義為:空載或最小負載下的輸出電壓和滿載輸出電壓之間的差值與滿載輸出電壓的百分比。它表征了負載變化對電源輸出電壓的影響程度。電源模塊與負載之間的導線電阻和接點上的接觸電阻越小,對負載效應的影響

負載效應含義為:空載或最小負載下的輸出電壓和滿載輸出電壓之間的差值與滿載輸出電壓的百分比。它表征了負載變化對電源輸出電壓的影響程度。電源模塊與負載之間的導線電阻和接點上的接觸電阻越小,對負載效應的影響越小。當負載電流較大時,很小的導線電阻和接觸電阻也會對負載效應有明顯的影響,因而很多大電流電源在內部調整電路上設置了一對引出端子稱之為遙測端。我們可以利用遙測端可直接檢測負載兩端的電壓,減少導線電阻對負載效應的影響。


(一)盡量減少導線電阻及接觸電阻


電源模塊最簡單的應用如下圖所示。圖中電源輸出電壓5V,負載電流4A。假如使用50cm長的18號銅線,兩根導線共有21mΩ電阻,因此,導線上就有84mV電壓降,占輸出電壓的1.68%。假如電源模塊本身負載效應值為0.1%,而在此電路中實際負載效應值為1.78%,達不到指標要求值。解決這種問題的方法是盡可能縮短導線長度或選擇較粗的導線。影響負載效應的另一個重要因素是電源端與負載連接處的接觸電阻,特別在大電流時更要注意。與上述負載導線過長相同,這些連接可存在幾毫伏的接觸電阻和幾個百分點的負載效應的變化。應記住一些重要參考數值;一個5V輸出,從空載到滿載有5mV變化,則負載效應為0.1%,一個12V輸出,從空載到滿載有2.4mV變化,則負載效應為0.02%。顯然,大電流觸點應適當處理與焊接。型鏟式接線片、插頭等必須精心進行除銹處理。平面電路板應為大電流負載供應幾個并行接點,并保證干凈。


(二)正確利用電源的遙測端


許多大電流電源都有遙測端(+S、-S)。遙測端可使電源模塊內部調整電路通過檢測線與負載相連,從而補償大電流線路壓降對負載效應值的影響。下圖所示出了電源遙測端與負載的正確連接方法。圖中檢測線與大電流負載線分離,遙測端直接檢測負載兩端電壓。假如,大電流負載線上有0.5V壓降,通過遙測端,電源內部調整電路將輸出電壓提高0.5V補償線路壓降,保證負載電壓在額定值上。一般電源可對負載線路壓降補償1.0V左右。這種方法就是利用提高電源輸出端電壓來維持負載兩端有準確的電壓值。遙測端與負載的連線應屏蔽,以防止電磁干擾影響電源內部的調整電路。在電源模塊內部,遙測端與電源輸出端之間通常有一只電阻,如遙測端由于粗心而沒有連接到負載端上,這只電阻可防止輸出端電壓上升過高。假如遙測端不用,應該分別與電源正、負端短接,這時電源工作在本地檢測方式。


(三)容性負載能力


電容作為電源去耦及抗干擾的手段,在現代電子線路中必不可少。但由于考慮到電源的綜合保護能力,尤其是輸出短路保護,容性負載能力不可能太大,否則保護特性將變差。因此用戶在使用過程中負載電容總量不應超過最大容性負載能力。關于多路輸出的容性負載,其分配原則是電容的存儲總能量不能超過0.25J,即(1/2*SCV2)≦0.25J,如表一所示。同時主路的電容存儲能量要大于等于輔助路電容存儲能量的總和。


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