Để hiểu tính ổn định của bộ điều chỉnh chuyển mạch, chúng ta thường cần đo phản ứng quá độ tải của nó. Vì vậy, học cách đo phản ứng quá độ là điều cần thiết đối với các kỹ sư trong lĩnh vực điện tử.

Trong phần chia sẻ này, chúng tôi sẽ giải thích định nghĩa của đáp ứng quá độ tải, các điểm chính chính trong phép đo, cách đo phản ứng quá độ với FRA và một ví dụ thực tế về đo và điều chỉnh phản ứng quá độ tải của bộ điều chỉnh chuyển mạch. Nếu bạn chưa hiểu rõ về cách đo phản ứng nhất thời, bạn có thể nắm được phương pháp này qua phần chia sẻ này. Hãy tiếp tục đọc!

Chia sẻ là quan tâm!

Nội dung

● Phản hồi tạm thời khi tải là gì?

● 5 Điểm chính trong Đánh giá Phản hồi Nhất thời

● Làm thế nào để đánh giá phản hồi thoáng qua?

● Ví dụ về điều chỉnh phản hồi tạm thời

● Câu Hỏi Thường Gặp

● Kết luận

Phản hồi tạm thời khi tải là gì?

Đáp ứng quá độ của tải là đặc tính đáp ứng đối với sự dao động tải đột ngột, nghĩa là thời gian cho đến khi điện áp đầu ra trở lại giá trị đặt trước sau khi giảm hoặc tăng và dạng sóng của điện áp đầu ra. Đây là một thông số thiết yếu vì nó liên quan đến sự ổn định của điện áp đầu ra đối với dòng tải.

Ngược lại với điều chỉnh tải, nó đúng như tên gọi của nó là đặc tính trạng thái quá độ. Các hiện tượng thực tế được giải thích bằng cách sử dụng các đồ thị sau đây.

Có một số điểm cần lưu ý về biểu đồ:

● Trong dạng sóng của đồ thị bên trái, dòng tải (dạng sóng dưới) tăng nhanh từ 1, với thời gian tăng (tr) là XNUMX µsec.

● Mặt khác, điện áp đầu ra (dạng sóng trên) giảm xuống trong giây lát, và sau đó tăng nhanh, vượt quá điện áp ở trạng thái ổn định một chút, sau đó lại giảm xuống trạng thái ổn định.

● Khi dòng tải giảm đột ngột, ta thấy phản ứng ngược lại xảy ra.

Để giải thích mọi thứ theo một cách ít trang trọng hơn:

● Khi tải tăng, đột ngột cần nhiều dòng hơn và dòng ra không được cung cấp đủ nhanh, do đó điện áp giảm xuống.

● Trong hoạt động này, dòng điện đầu ra tối đa được cung cấp trong một số chu kỳ để trả lại điện áp đã giảm về giá trị đặt trước của nó, nhưng được cung cấp quá nhiều và điện áp tăng cao hơn một chút, do đó dòng điện được cung cấp sẽ giảm xuống để đạt được giá trị đặt trước.

Điều này nên được hiểu là mô tả của phản ứng thoáng qua bình thường. Khi có các yếu tố khác và bất thường, các hiện tượng khác được bao gồm ngoài điều này.

Trong phản ứng thoáng qua của tải lý tưởng, có phản ứng với sự dao động của dòng tải trong một vài chu kỳ chuyển đổi (một khoảng thời gian ngắn) và điện áp đầu ra sụt giảm (tăng) được giữ ở mức tối thiểu và trở về trạng thái điều chỉnh với một lượng tối thiểu thời gian.

Có nghĩa là, sự xuất hiện của một điện áp quá độ giống như các gai trong biểu đồ xảy ra trong một thời gian cực kỳ ngắn. Đồ thị trung tâm cho thời gian tăng / giảm dòng tải là 10 µsec và đồ thị bên phải là 100 µsec. Đây là những ví dụ trong đó sự dao động nhẹ nhàng hơn trong dòng tải dẫn đến phản ứng được cải thiện sau đó, với ít dao động điện áp đầu ra. Tuy nhiên, trong thực tế, rất khó để điều chỉnh hoạt động quá độ của dòng tải trong mạch.

Chúng tôi đã mô tả các đặc tính đáp ứng nhất thời của nguồn điện, nhưng chúng có thể được coi về cơ bản giống như các đặc tính tần số của bộ khuếch đại hoạt động (biên pha và tần số chéo). Nếu đặc tính tần số của vòng điều khiển nguồn điện là thích hợp và ổn định, thì các dao động tức thời của điện áp đầu ra có thể được giữ ở mức tối thiểu.

Đặc điểm phản hồi thoáng qua

5 Điểm chính trong Đánh giá Phản hồi Nhất thời

Các điểm quan trọng cần nhớ khi đánh giá phản ứng thoáng qua của nguồn điện được tóm tắt dưới đây.

● Kiểm tra quy định và tốc độ phản hồi của đầu ra đối với sự dao động đột ngột của dòng tải, chẳng hạn như khi chuyển sang đánh thức từ trạng thái chờ.

● Khi đặc tính đáp ứng tần số phải được điều chỉnh, hãy sử dụng chân ITH để điều chỉnh.

● Biên độ pha và tần số giao nhau có thể được suy ra từ dạng sóng quan sát được, nhưng sử dụng máy phân tích đáp ứng tần số (FRA) là thuận tiện.

● Xác định xem phản hồi là hoạt động bình thường hay bất thường, do bão hòa cuộn cảm, chức năng hạn chế dòng điện, v.v.

● Khi không thể đạt được đặc tính đáp ứng yêu cầu, cần nghiên cứu phương pháp hoặc tần số điều khiển riêng biệt, thiết lập hằng số bên ngoài, v.v., nên được nghiên cứu.

Làm thế nào để đánh giá phản hồi thoáng qua?

Một phương pháp đánh giá cụ thể được giải thích.

● Khi thực hiện các thí nghiệm, một mạch hoặc thiết bị mà dòng tải có thể chuyển mạch ngay lập tức được kết nối với đầu ra của mạch cung cấp điện để đánh giá, và một máy hiện sóng hữu ích để đánh giá có thể được sử dụng để quan sát điện áp đầu ra và dòng điện đầu ra.

● Nếu phản ứng của thiết bị thực tế cần được xác nhận, ví dụ: một trạng thái được tạo ra trong đó CPU hoặc các thiết bị tương tự chuyển từ trạng thái chờ sang hoạt động hoàn toàn và đầu ra cũng được quan sát tương tự.

Các điểm quan trọng trong việc thực hiện đánh giá đã được mô tả ở trên; Biên độ pha và tần số giao nhau luôn có thể được suy ra từ dạng sóng quan sát được, nhưng điều này khá rắc rối.

Gần đây một thiết bị đo lường được gọi là máy phân tích đáp ứng tần số (FRA) đã được sử dụng khá rộng rãi, có thể dùng để đo biên pha và đặc tính tần số của các mạch cấp nguồn cực kỳ đơn giản. Sử dụng FRA có thể rất hiệu quả .。

Trong thực tế, không có thiết bị phụ tải thích hợp nào có khả năng bật-tắt tức thời dòng điện lớn có thể được sử dụng trong các thí nghiệm, thì một mạch đơn giản như ở bên phải trong đó MOSFET được chuyển mạch có thể được sử dụng. Tất nhiên tr và tf phải được xác định.

Ví dụ về điều chỉnh tạm thời

Một số IC điều chỉnh chuyển mạch có một chân để điều chỉnh các đặc tính đáp ứng; trong nhiều trường hợp nó được gọi là ITH. Trong mạch ứng dụng được chỉ ra trên bảng dữ liệu cho IC, các giá trị và cấu hình thành phần ít nhiều hợp lý hơn cho tụ điện và điện trở được kết nối với chân ITH trong các điều kiện đó được trình bày. Về bản chất, đây được coi là điểm khởi đầu và các điều chỉnh được thực hiện để đáp ứng các yêu cầu của mạch thực sự được chế tạo. Có lẽ tốt nhất là bắt đầu bằng cách giữ cố định tụ điện và thay đổi giá trị điện trở.

Dưới đây là các dạng sóng của máy hiện sóng và đồ thị phân tích đặc tính tần số thu được bằng cách sử dụng FRA, cho thấy cách thay đổi của đặc tính đáp ứng quá độ tải của BD9A300MUV được sử dụng trong các ví dụ này khi điện dung của tụ điện tại chân ITH được cố định và giá trị điện trở là điều chỉnh.

① R3 = 9.1 kΩ 、 C6 ＝ 2700 pF (Về cơ bản, đáp ứng và đặc tính tần số thích hợp đạt được bằng cách sử dụng các giá trị khuyến nghị)

② R3 = 3 kΩ 、 C6 ＝ 2700 pF

※ Khi giảm giá trị điện trở của R3, dải tần bị thu hẹp và phản ứng tải trở nên tồi tệ hơn. Không có vấn đề gì với hoạt động của chính nó, nhưng có quá nhiều sai lệch giai đoạn.

③ R3 = 27 kΩ 、 C6 ＝ 2700 pF

※ Bằng cách tăng điện trở R3, dải tần được mở rộng và đáp ứng tải được cải thiện, nhưng hiện tượng đổ chuông xảy ra khi dao động điện áp (phần dạng sóng mở rộng).

Biên độ pha nhỏ, và tùy thuộc vào sự tán xạ, dao động bất thường có thể xảy ra.

④ R3 = 43 kΩ 、 C6 ＝ 2700 pF

※ Khi giá trị điện trở của R3 được nâng lên nữa thì xảy ra dao động bất thường.

Trên đây là các ví dụ về điều chỉnh đặc tính đáp ứng bằng chân ITH. Về bản chất, quá độ điện áp xảy ra ở điện áp đầu ra không thể loại bỏ hoàn toàn, và do đó, các điều chỉnh được thực hiện sao cho đáp ứng không gây ra các vấn đề cho hoạt động của mạch được cung cấp dòng điện.

Những câu hỏi thường gặp

1. Q: Ưu điểm của Switching Regulator là gì?

A: Bộ điều chỉnh chuyển mạch hiệu quả vì các phần tử nối tiếp được bật hoặc tắt hoàn toàn, vì vậy chúng hầu như không tiêu tán điện năng. Không giống như bộ điều chỉnh tuyến tính, bộ điều chỉnh chuyển mạch có thể tạo ra điện áp đầu ra cao hơn điện áp đầu vào hoặc ngược cực tính.

2. Hỏi: Ba loại bộ điều chỉnh chuyển mạch là gì?

A: Bộ điều chỉnh chuyển mạch được chia thành ba loại: bộ điều chỉnh bước lên, bước xuống và bộ điều chỉnh biến tần.

3. Hỏi: Bộ điều chỉnh chuyển mạch được sử dụng ở đâu?

A: Bộ điều chỉnh chuyển mạch được sử dụng cho bảo vệ quá áp, điện thoại di động, nền tảng trò chơi điện tử, rô bốt, máy ảnh kỹ thuật số và máy tính. Bộ điều chỉnh chuyển mạch là loại mạch phức tạp nên không được những người nghiệp dư ưa chuộng lắm.

4. Q: Làm cách nào để chọn một bộ điều chỉnh chuyển mạch?

A: Các yếu tố cần xem xét khi chọn bộ điều chỉnh chuyển mạch:

● Dải điện áp đầu vào. Điều này đề cập đến phạm vi cho phép của điện áp đầu vào được hỗ trợ bởi IC.

● Dải điện áp đầu ra. Bộ điều chỉnh chuyển mạch thường có đầu ra thay đổi

● Dòng điện đầu ra

● Phạm vi nhiệt độ hoạt động

● Tiếng ồn

● Hiệu quả

● Quy định tải trọng

● Bao bì và kích thước.

Kết luận

Trong phần chia sẻ này, chúng ta biết định nghĩa về phản ứng tạm thời tải, cách đo lường nó và tìm hiểu ví dụ thực tế. Kỹ năng này có thể giúp bạn phát hiện một cách hiệu quả các vấn đề ổn định của tải như bộ điều chỉnh chuyển mạch và tránh các rủi ro về an toàn mạch. Hãy thử đo phản ứng nhất thời ngay bây giờ! Bạn có muốn biết thêm về phép đo phản ứng nhất thời không? Để lại ý kiến của bạn bên dưới và cho chúng tôi biết ý kiến của bạn! Nếu bạn nghĩ chia sẻ này hữu ích cho bạn, đừng quên chia sẻ trang này nhé!

Cũng đọc

● Làm thế nào SCR Thyristor quá áp mạch Crowbar bảo vệ nguồn điện khỏi quá áp?

● Hướng dẫn cơ bản về điốt Zener vào năm 2021

● Hướng dẫn đầy đủ về Cơ quan điều chỉnh LDO vào năm 2021

● Những điều bạn không nên bỏ lỡ về Facebook Meta và Metaverse

Prev:3 Loại mạch Crowbar chính để bảo vệ quá áp

Tiếp theo:Hướng dẫn cơ bản về điốt Zener vào năm 2021