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直流电源的质量参数详解

 直流电源的技术指标有两种,一种是特性指标,包括允许输入电压、输出电压、输出电流及输出电压调节范围等;另一种是质量指标,用来衡量输出直流电压的稳定水平,包括稳压系数、电压调整率、输出电阻、或电流调整率、纹波抑制比、温度系数、瞬态响应,等等。

本节给大家解释一下这些常见的质量参数。


1)稳压系数

稳压系数表征的是当输入电压变化时输出电压的稳定程度。

测量方法为:在允许范围内,将输入电压改变 ΔUi,此时输出电压改变了 ΔUo,则稳压系数定义为:

Sr =  ΔUo/ ΔUi


2)电压调整率

测量方法为:电源额定输出电压为Uo,保持负载不变,当输入电压从额定电压的90%变化到110%时,输出电压变化了ΔUo1,则电压调整率定义为:

Sv =  ΔUo1/Uo * 100%

实际上,电压调整率和稳压系数都是表征的电源输入变化时,输出的稳定程度。(只是分母不同)


3)电流调整率

也称为负载调整率,它表征的是输出电流变化(也即是改变负载)时,输出电压的变化大小。

测量方法为:电源额定输出电压为Uo,改变负载条件,使得输出电流从0变化到最大值(也有的规定是从10%~90%),输出电压变化了 ΔUo2,则电流调整率定义为:

Si =  ΔUo2/Uo * 100%


3)输出电阻

和其他电路的输出电阻定义一样,即输入电压保持不变时,负载变化,输出电压也随之变化,则输出电压变化量 ΔUo3与输出电流的变化量 ΔIo3定义为输出电阻:

Ro =  ΔUo3/ ΔIo3

输出电阻其实和电流调整率表征的是同一种特性,即改变负载时输出电压的变化。


5)纹波抑制比

纹波抑制比表征的是电源对于输入端的纹波的抑制程度,它指的是输入和输出条件保持不变,输入电压纹波的峰峰值与输出电压纹波的峰峰值之比,即:

Srip = Uipp/Uopp

由于有的性能好的电源,纹波抑制比很高,该值很大,所以也有用对数表示的,即:

Srip = 20·lg(Uipp/Uopp)

另外唠叨几句,纹波电源测量时,需要注意几点:

a)示波器的测量点一定要尽量靠近电源的输出、探头地线一定要短,如下图所示,左侧用接地线会引入干扰,右侧使用接地环效果较好;

b)示波器带宽限制为20MHz;

c)可以在探头上并联10uf和0.1uf的两个电容滤除测量噪声。

  6)瞬态响应

表征的是电源的负载快速变化时,电源保持输出稳定的能力。

一般的测量方法是使用开关切换,使得电源输出功率在10%和90%之间变化,测量电源的输出从负载变化到稳定输出的时间。一般有两个值,即负载从小变大的瞬态响应时间,以及负载从大变小的瞬态响应时间。


7)温度系数

表征的是电源在温度变化时输出的稳定度,假设电源的工作的最大温度范围为 ΔT,输出电压变化了 ΔUo,额定输出为Uo,则温度系数为:

St = ( ΔUo/ ΔT)/Uo * 100%


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