一种可程控调制脉冲电源模块的研制

  作者:李旋球 陈坚 赵勇 钟成 时间:2014-04-24来源:电子产品世界

  降低脉冲电压跌落幅度SVO的最有效途径,是改善开关电源的负载瞬变特性,使之负载瞬变输出电压变化量(VLT)尽量的小,负载瞬变时输出电压的恢复时间(tLT)尽量的短。但是,前面讲过,电源的负载瞬变特性是整个闭环调整过程所需要的时间,是必然存在的。而且电源设计师在设计电源时,总要综合考虑所有参数,特别是环路稳定性。所以,负载瞬变输出电压变化量(VLT)不可能无限的小,负载瞬变时输出电压的恢复时间(tLT)不可能无限的短。对于脉冲输出幅度的快速建立,该特性的影响始终不可忽视。

  分析图1,不难发现,电容C2是一个改善脉冲电压跌落幅度SVO的关键器件。假设Q2导通之前,开关电源已经工作,C2已经充电至输出直流电压VDo。那么在Q2开启,VDo出现跌落-VLT期间,输出脉冲VPo上升沿的快速建立,将由C2对负载放电(图3)来实现。这样,问题就转化为C2电容量与脉冲电压跌落幅度SVO的关系。建立这两者的量值关系,计算选择C2容量,是降低脉冲电压跌落幅度SVO的另一个有效途径。

  假设在Q2开启瞬间,电源负载瞬变时输出电压的恢复时间tLT内,VPo的电压幅度完全由电容C2在RL上放电建立。那么则要求电容C2上的电压Vc在Q2开启时刻t0开始放电至tLT时刻仍然维持在VP1(忽略Vds)。

  初始电压为VC0的电容C2通过Q2向RL放电,任意时刻电容上的电压为

  结合本例要求,即是tLT时刻,电容C2上的电压为VP1。代入上式为

  上式除了C2,其它参数都已知。所以

  根据本例参数要求,而且开关电源的负载瞬变时输出电压的恢复时间tLT设计为80µs,则

  取1000µF。

  4 实际测试参数

  根据上述分析设计的脉冲电源,所有参数均满足设计要求。实测各种频率下的输出波形,其脉冲电压跌落幅度SVO都在设计要求范围内,有关数据如表1所示。

  5 结语

  本文给出了一种脉冲电源的电路方案,重点分析影响脉冲电源主要参数——输出脉冲电压跌落幅度SVO的因素及解决方法。实际产品测试参数验证了设计方法的正确性。

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关键词: 电源 MOS 脉冲电压 跌落幅度 脉冲电源 201405

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