本文的目的:讓人了解下DCDC電路負(fù)載能力對(duì)開關(guān)頻度的影響變化。
本文所需的實(shí)驗(yàn)條件:5V降3.3V的DCDC降糖電路,滑動(dòng)變阻器RL,示波器,萬用表,5V直流電源。
測(cè)試描述:本文所涉及到的測(cè)試參數(shù)存在偏差,電流值偏差為±0.05V,內(nèi)阻值偏差為±2Ω,偏差不是問題,但讓人就能理解的大致方向是對(duì)的。
首先來了解幾個(gè)詞匯:
(1)負(fù)載:指聯(lián)接在電路中的電源兩端的電子元件。
(2)負(fù)載率:指的是實(shí)際負(fù)荷量與額定負(fù)荷量的比值,通常用百分率標(biāo)識(shí)。
(3)空載:電源電路帶載能力中的一種情況,指電路中的電源沒接任何元件。
(4)輕載:電源電路帶載能力中的一種情況,指在電路的負(fù)載范圍內(nèi),負(fù)載率在30%以下(這個(gè)沒有嚴(yán)格定義,有些覺得是15%,有些覺得是50%)。關(guān)于輕載就是負(fù)載阻值大,這個(gè)在有些情況下是不一定的,如在恒流源的負(fù)載中,內(nèi)阻小負(fù)載才輕;在恒壓源的負(fù)載中電流過大怎么處理,阻值大時(shí)負(fù)載輕。(本文是以恒壓源為例)
(5)重載:電源電路帶載能力中的一種情況,指在電路的負(fù)載范圍內(nèi),負(fù)載率在80%以上有些覺得是85%)。
(6)滿載:電源電路帶載能力中的一種情況,指在電路的負(fù)載范圍內(nèi),負(fù)載率達(dá)到了100%。(可以覺得是負(fù)載為0歐時(shí)的情況)
(7)適載:本文新增,自定義在輕載和重載之間,可以覺得是負(fù)載療效最好的一種。
(8)上升沿和增長(zhǎng)沿:認(rèn)識(shí)下波形中的“上升沿”和“下降沿”是指的哪部份(如右圖)
本文是以右圖的DCDC降糖電路為例,可以看作是恒壓源。電路中以滑動(dòng)變阻器為負(fù)載RL,用示波器檢測(cè)電路中LX處的開關(guān)頻度,當(dāng)改變RL后再看LX處開關(guān)頻度波形的變化。
下邊開始實(shí)驗(yàn):
1、這是空載時(shí)LX處的檢測(cè)波形(即負(fù)載RL不接時(shí)):
該圖說明了當(dāng)不接負(fù)載RL時(shí)也不是完全的空載,由于從電路中看還有R430、R431和C283、C284這種元件構(gòu)成了電源本身的負(fù)載,所以會(huì)出現(xiàn)如圖波形。
2、這是接入負(fù)載RL且電阻為0歐時(shí)LX處的檢測(cè)波形:
測(cè)得電源輸出:3.3V/1.6A,P=UI=3.3*1.6=5.28W,此輸出可以看作滿載輸出。
圖中增長(zhǎng)沿那邊已缺位好多了,說明負(fù)載很重,電流拉不上來。
3、這是接入負(fù)載RL且電阻為2歐時(shí)LX處的檢測(cè)波形:
測(cè)得電源輸出:3.3V/2Ω/1.4A,P=UI=3.3*1.4=4.62W,負(fù)載率為(4.62/滿載時(shí)輸出功率)*100%=87.5%,此輸出可以看作重載輸出。
隨著負(fù)載電阻的增加,這兒的增長(zhǎng)沿也漸漸在倒塌。
4、這是接入負(fù)載RL且電阻為5歐時(shí)LX處的檢測(cè)波形:
隨著負(fù)載電阻的增加,圖中增長(zhǎng)沿部份開始變化。
5、這是接入負(fù)載RL且電阻為6歐時(shí)LX處的檢測(cè)波形:
測(cè)得電源輸出:3.3V/6Ω/0.587A,P=UI=3.3*0.587=1.9371W,負(fù)載率為(1.9371/滿載時(shí)輸出功率)*100%=36.6875%,小于30%,此輸出可以看作適載輸出。
6、這是接入負(fù)載RL且電阻為47歐時(shí)LX處的檢測(cè)波形:
隨著負(fù)載電阻的降低,如圖中上升沿部份底端凹坑變寬,喻示了上升沿將開始坍塌。
7、這是接入負(fù)載RL且電阻為53歐時(shí)LX處的檢測(cè)波形:
隨著負(fù)載電阻的降低,如圖中上升沿部份漸漸倒塌。
8、這是接入負(fù)載RL且電阻為76歐時(shí)LX處的檢測(cè)波形:
隨著負(fù)載電阻的降低,如圖中上升沿部份坍塌越來越厲害。
9、這是接入負(fù)載RL且電阻為96歐時(shí)LX處的檢測(cè)波形:
測(cè)得電源輸出:3.3V/96Ω/0.034A,P=UI=3.3*0.034=0.1122W,負(fù)載率為(0.1122/滿載時(shí)輸出功率)*100%=2.125%,大于30%電流過大怎么處理,此輸出可以看作輕載輸出。
10、這是接入負(fù)載RL且電阻為100歐時(shí)LX處的檢測(cè)波形:
11、這是接入負(fù)載RL且電阻為300歐時(shí)LX處的檢測(cè)波形:
隨著負(fù)載電阻的降低,如圖中上升沿部份坍塌越來越厲害,說明負(fù)載輸出越來越輕。
12、這是接入負(fù)載RL且電阻為437歐時(shí)LX處的檢測(cè)波形:
此圖為動(dòng)態(tài)時(shí)的照相圖
此圖為動(dòng)態(tài)中抓取的單個(gè)圖
測(cè)得電源輸出:3.3V/437Ω/0.007A,P=UI=3.3*0.007=0.0231W,負(fù)載率為(0.0231/滿載時(shí)輸出功率)*100%=0.4375%,大于30%,此輸出可以看作輕載輸出,輕到一定程度波形跳動(dòng)很大。
推論:
DCDC降糖電路中負(fù)載的變化影響到了開關(guān)頻度的變化,負(fù)載變輕時(shí)在開關(guān)頻度波形的上升沿那邊變化可以反映下來,當(dāng)負(fù)載變重時(shí)在開關(guān)頻度波形的增長(zhǎng)沿那邊變化可以反映下來。
,DCDC電路的開關(guān)頻度在EMC測(cè)試時(shí)須要注意到其幅射性。