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直流穩壓電源帶載高紋波電流負載時的應用指南
文章來源:山東艾諾儀器     文章發布時間:2017-03-22    點擊次數:
        直流穩壓電源在輸出脈沖式高紋波電流時會出現電壓跌落、環路不穩定等現象,高紋波電流也容易使輸出電容器處于嚴重過載狀態而出現早期故障。

        出現這種情況的原因在于,開關電源對于穩定的負載,能量以固定的速度(開關頻率)分“包”傳遞至輸出儲能電容,通過控制回路,轉換器可以提供一個可保持電容器“裝滿”的可預測的“包”,并生成穩定的輸出。輸出電容器不能太大,因為當需要降低電壓時,在輕載情況下,由于電容量大導致下降斜率會特別長。在帶載電機或開關變換器時,由于出現脈沖電流,輸出電容器迅速放電,而直流電源輸出電流限制,對電容再充電需要好幾個周期,因而造成輸出端電壓瞬間下降。

        在上述過程中,由于紋波電流過大,長時間的帶載容易使輸出電容器過早的出現故障。同時,如果負載的脈沖頻率和電源的開關頻率存在諧波關系,將會造成控制環路出現震蕩現象,從而使電源進入不穩定狀態,進而引發其他問題。
        解決這類的問題的辦法其中之一就是外接低ESR電容器,低ESR電容可以承受很高的紋波電流,將脈沖負載變為穩定負載。通常通過經驗算法,計算出容值。假設輸出電壓的2.5%為紋波 ,公式如下:

其中單位:C為法拉,T為秒,V為伏,I為安培。一般每安培脈沖電流需要1000uF~10000uF電容,輸出電壓越低電容量越大,電壓越高,電容量越小,同時注意接線方式,引線必須由電源輸出端子連接至電容端子,由電容端子連接至負載端,以迫使電流流過電容。