이 공유에서는 부하 과도 응답의 정의, 측정의 주요 포인트, FRA로 과도 응답을 측정하는 방법, 스위칭 레귤레이터의 부하 과도 응답을 측정하고 조정하는 실제 예를 설명합니다. 과도 응답을 측정하는 방법에 대해 명확하지 않은 경우 이 공유를 통해 방법을 배울 수 있습니다. 계속 읽어보자!

공유는 배려입니다!

내용

● 부하 과도 응답이란 무엇입니까?

● 과도 응답 평가의 5가지 핵심 사항

● 과도 응답을 평가하는 방법?

● 과도 응답 조정의 예

● 자주하는 질문

● 결론

부하 과도 응답이란 무엇입니까?

부하 과도 응답은 급격한 부하 변동, 즉 출력 전압이 강하 또는 상승한 후 설정값으로 복귀할 때까지의 시간과 출력 전압의 파형에 대한 응답 특성입니다. 이는 부하 전류에 대한 출력 전압의 안정성과 관련이 있기 때문에 필수적인 매개변수입니다.

부하 조절과 달리 이름이 과도 상태 특성을 암시하는 것처럼 그렇습니다. 실제 현상은 다음 그래프를 사용하여 설명됩니다.

그래프에 대해 주의해야 할 몇 가지 사항이 있습니다.

● 왼쪽 그래프의 파형은 부하전류(하단파형)가 1에서 급격히 상승하며 상승시간(tr)은 XNUMXμsec입니다.

● 한편, 출력전압(상부파형)은 순간적으로 하강하고, 그 후 급격하게 상승하여 정상전압을 약간 웃돌다가 다시 안정상태로 떨어집니다.

● 부하전류가 갑자기 떨어지면 반대의 반응이 일어나는 것을 볼 수 있습니다.

다소 덜 형식적인 방식으로 사물을 설명하려면:

● 부하가 증가하면 갑자기 더 많은 전류가 필요하게 되고, 출력전류가 충분히 빨리 공급되지 않아 전압이 떨어진다.

● 이 동작에서는 강하된 전압을 미리 설정된 값으로 되돌리기 위해 최대 출력 전류를 몇 사이클 동안 공급하지만 너무 많이 공급되어 전압이 약간 높아지므로 공급되는 전류는 낮아진다. 미리 설정된 값에 도달하도록 합니다.

에 대한 설명으로 이해해야 합니다. 정상적인 과도 응답. 다른 요인이나 이상이 있는 경우에는 이에 더하여 다른 현상이 포함됩니다.

이상적인 부하 과도 응답에서는 몇 번의 스위칭 주기(짧은 시간) 동안 부하 전류의 변동에 대한 응답이 있으며 출력 전압 강하(상승)는 최소로 유지되고 최소 시간 내에 레귤레이션으로 돌아갑니다. 시각.

즉, 그래프의 스파이크와 같은 과도 전압이 매우 짧은 시간에 발생합니다. 중앙 그래프는 10μsec의 부하 전류 상승/하강 시간에 대한 것이고 오른쪽 그래프는 100μsec에 대한 것입니다. 이는 부하 전류의 변동이 더 완만할수록 출력 전압 변동이 거의 없이 후속 응답이 개선되는 예입니다. 그러나 실제로 회로에서 부하 전류의 과도 동작을 조정하는 것은 어렵습니다.

지금까지 전원의 과도 응답 특성에 대해 설명했지만 기본적으로는 연산 증폭기의 주파수 특성(위상 마진 및 크로스오버 주파수)과 동일하다고 생각할 수 있습니다. 전원 공급 장치 제어 루프의 주파수 특성이 적절하고 안정적이면 출력 전압의 일시적인 변동을 최소로 유지할 수 있습니다.

과도 응답 특성

과도 응답 평가의 5가지 핵심 사항

전원 공급 장치의 과도 응답을 평가할 때 기억해야 할 중요 사항이 아래에 요약되어 있습니다.

● 대기 상태에서 Wakeup으로 전환하는 경우와 같이 부하 전류의 급격한 변동에 대한 출력의 조정 및 응답 속도를 확인하십시오.

● 주파수 응답 특성을 조정해야 하는 경우 ITH 핀을 사용하여 조정하십시오.

● 위상 마진과 크로스오버 주파수는 관찰된 파형에서 추론할 수 있지만 주파수 응답 분석기를 사용하여 (FRA)가 편리합니다.

● 인덕터 포화, 전류 제한 기능 등으로 인해 응답이 정상 작동인지 또는 비정상인지 확인합니다.

● 요구되는 응답특성을 얻을 수 없는 경우에는 별도의 제어방식이나 주파수, 외부정수 설정 등을 검토하여야 한다.

과도 응답을 평가하는 방법?

구체적인 평가 방법을 설명합니다.

● 실험을 할 때 부하 전류를 순간적으로 전환할 수 있는 회로 또는 장치를 평가용 전원 회로의 출력에 연결하고, 평가에 유용한 오실로스코프를 사용할 수 있습니다. 출력 전압과 출력 전류를 관찰합니다.

● 실제 기기의 응답을 확인하는 경우, 예를 들어 CPU 등이 대기 상태에서 풀 동작으로 이행하는 상태가 생성되고 출력이 유사하게 관찰됩니다.

평가 수행의 중요 사항은 위에 설명되어 있습니다. 위상 마진과 크로스오버 주파수는 항상 관찰된 파형에서 추론할 수 있지만 이는 상당히 번거롭습니다.

최근 FRA(Frequency Response Analyzer)라는 측정 장치가 널리 보급되어 극히 단순한 전원 공급 회로의 위상 마진 및 주파수 특성을 측정하는 데 사용할 수 있습니다. FRA를 사용하면 매우 효과적일 수 있습니다.。

실제로 실험에 사용할 수 있는 순간 대전류 온-오프 스위칭이 가능한 적절한 부하 장치가 없는 경우 오른쪽과 같이 MOSFET이 스위칭되는 간단한 회로를 사용할 수 있습니다. 물론 tr과 tf를 결정해야 합니다.

과도 조정의 예

일부 스위칭 레귤레이터 IC에는 응답 특성을 조정하기 위한 핀이 있습니다. 많은 경우 ITH라고 합니다. IC에 대한 데이터 시트에 표시된 애플리케이션 회로에는 이러한 조건에서 ITH 핀에 연결되는 커패시터와 저항에 대한 다소 합리적인 구성 요소 값과 구성이 나와 있습니다. 본질적으로 이것을 출발점으로 하여 실제로 제작되는 회로의 요구사항을 만족하도록 조정한다. 커패시터를 고정하고 저항 값을 변경하여 시작하는 것이 가장 좋습니다.

아래는 FRA를 이용하여 구한 오실로스코프 파형과 주파수 특성 분석 그래프로, ITH 핀의 캐패시턴스가 고정되어 있고 저항값이 조정.

① R3=9.1kΩ、C6=2700pF (본질적으로 권장값을 사용하여 적절한 응답 및 주파수 특성을 얻음)

② R3=3kΩ, C6=2700pF

※ R3의 저항값을 낮추면 밴드가 좁아져 부하 응답이 나빠집니다. 동작 자체에는 문제가 없으나 위상 마진이 너무 많다.

③ R3=27kΩ, C6=2700pF

※ R3 저항을 높이면 대역이 넓어지고 부하 응답성이 좋아지지만 전압변동시 링잉이 발생한다(파형 확대 구간).

위상 마진이 작고 산란에 따라 이상 발진이 발생할 수 있습니다.

④ R3=43kΩ, C6=2700pF

※ R3의 저항값을 더 높이면 이상 발진이 발생합니다.

위는 ITH 핀을 사용하여 응답 특성을 조정한 예입니다. 본질적으로, 출력 전압에서 발생하는 과도 전압 완전히 제거할 수 없으므로 응답이 전류가 공급되는 회로의 작동에 문제를 일으키지 않도록 조정됩니다.

자주 묻는 질문

1. Q: 스위칭 레귤레이터의 장점은 무엇입니까?

A: 스위칭 레귤레이터는 직렬 요소가 완전히 켜지거나 꺼지므로 전력을 거의 소모하지 않기 때문에 효율적입니다. 선형 레귤레이터와 달리 스위칭 레귤레이터는 입력 전압보다 높거나 극성이 반대인 출력 전압을 생성할 수 있습니다.

2. Q: 스위칭 레귤레이터의 XNUMX가지 유형은 무엇입니까?

A: 스위칭 레귤레이터는 승압, 강압 및 인버터 레귤레이터의 세 가지 유형으로 나뉩니다.

3. Q: 스위칭 레귤레이터는 어디에 사용됩니까?

A: 스위칭 레귤레이터는 다음 용도로 사용됩니다. 과전압 보호, 휴대전화, 비디오 게임 플랫폼, 로봇, 디지털 카메라 및 컴퓨터. 스위칭 레귤레이터는 복잡한 회로이므로 아마추어에게는별로 인기가 없습니다.

4. Q: 스위칭 레귤레이터는 어떻게 선택합니까?

A: 스위칭 레귤레이터를 선택할 때 고려해야 할 요소:

● 입력 전압 범위. IC에서 지원하는 입력 전압의 허용 범위를 나타냅니다.

● 출력 전압 범위. 스위칭 레귤레이터에는 일반적으로 가변 출력이 있습니다.

● 출력 전류

● 작동 온도 범위

● 소음

● 효율성

● 부하 조절

● 포장 및 치수.

결론

이 공유에서 우리는 부하 과도 응답의 정의, 측정 방법 및 실제 예를 배웁니다. 이 기술은 스위칭 레귤레이터와 같은 부하의 안정성 문제를 감지하고 회로 안전 위험을 피하는 데 효과적으로 도움이 될 수 있습니다. 지금 과도 응답을 측정해보세요! 과도 응답 측정에 대해 더 알고 싶으십니까? 아래에 의견을 남기고 아이디어를 알려주세요! 이 공유가 도움이 된다고 생각되면 이 페이지를 공유하는 것을 잊지 마세요!

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