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如何改善电源模块的负载效应

2020年06月15日 09:26 次阅读

  负载效应定义为:空载或最小负载下的输出电压和满载输出电压之间的差值与满载输出电压的百分比。它表征了负载变化对电源输出电压的影响程度。电源模块与负载之间的导线电阻和接点上的接触电阻越小,对负载效应的影响越小。当负载电流较大时,很小的导线电阻和接触电阻也会对负载效应有明显的影响,因而很多大电流电源在内部调整电路上设置了一对引出端子称之为遥测端。我们可以利用遥测端可直接检测负载两端的电压,减少导线电阻对负载效应的影响。

  (一)尽量减少导线电阻及接触电阻

  电源模块最简单的应用如下图所示。图中电源输出电压5V,负载电流4A。如果使用50cm长的18号铜线,两根导线共有21mΩ电阻,因此,导线上就有84mV电压降,占输出电压的1.68%。如果电源模块本身负载效应值为0.1%,而在此电路中实际负载效应值为1.78%,达不到指标要求值。解决这种问题的方法是尽可能缩短导线长度或选择较粗的导线。影响负载效应的另一个重要因素是电源端与负载连接处的接触电阻,特别在大电流时更要注意。与上述负载导线过长一样,这些连接可存在几毫伏的接触电阻和几个百分点的负载效应的变化。应记住一些重要参考数值;一个5V输出,从空载到满载有5mV变化,则负载效应为0.1%,一个12V输出,从空载到满载有2.4mV变化,则负载效应为0.02%。显然,大电流触点应适当处理与焊接。型铲式接线片、插头等必须精心进行除锈处理。平面电路板应为大电流负载提供几个并行接点,并保证干净。

  

  (二)正确利用电源的遥测端

  许多大电流电源都有遥测端(+S、-S)。遥测端可使电源模块内部调整电路通过检测线与负载相连,从而补偿大电流线路压降对负载效应值的影响。下图所示出了电源遥测端与负载的正确连接方法。图中检测线与大电流负载线分离,遥测端直接检测负载两端电压。假如,大电流负载线上有0.5V压降,通过遥测端,电源内部调整电路将输出电压提高0.5V补偿线路压降,保证负载电压在额定值上。一般电源可对负载线路压降补偿1.0V左右。这种方法就是利用提高电源输出端电压来维持负载两端有准确的电压值。遥测端与负载的连线应屏蔽,以避免电磁干扰影响电源内部的调整电路。在电源模块内部,遥测端与电源输出端之间通常有一只电阻,如遥测端由于粗心而没有连接到负载端上,这只电阻可防止输出端电压上升过高。如果遥测端不用,应该分别与电源正、负端短接,这时电源工作在本地检测方式。

  

  (三)容性负载能力

  电容作为电源去耦及抗干扰的手段,在现代电子线路中必不可少。但由于考虑到电源的综合保护能力,尤其是输出短路保护,容性负载能力不可能太大,否则保护特性将变差。因此用户在使用过程中负载电容总量不应超过最大容性负载能力。对于多路输出的容性负载,其分配原则是电容的存储总能量不能超过0.25J,即(1/2*SCV2)≦0.25J,如表一所示。同时主路的电容存储能量要大于等于辅助路电容存储能量的总和。

  

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