【導讀】開關管作為開關電源里面最重要的器件之一,在電源調(diào)試中也是受關注的重中之重。開關管的關斷和導通動作,實際上是一個比較復雜的過程,但我們先可以把它進行簡單化分析。本文就為大家全程分析開關電源的軟啟動過程。
開關管作為開關電源里面最重要的器件之一,在電源調(diào)試中也是受關注的重中之重。開關管的關斷和導通動作,實際上是一個比較復雜的過程,但我們先可以把它進行簡單化分析。例如,當電源開關管導通或截止的時候,我們就把它看成是一個理想的開關,其工作時只有兩種狀態(tài),通或斷。
過去,要測試電源的特征,我們只是停留在用萬用表測量靜態(tài)電流和電壓,并用計算器進行復雜的計算。今天,示波器成為了很多工程師的首選電源測量平臺。有些高性價比的示波器甚至配備了電源分析軟件,簡化了設置,并使得動態(tài)測量更為容易。
簡單地說,電源開關管導通和關斷都是需要時間的。一般都簡單地把開關管導通時間ton分為導通延時時間td和導通上升時間tr,而把開關管關閉時間toff分為關閉延時時間tstg(或稱關閉貯存時間)和關閉下降時間tf,如圖1所示。
圖1 電源開關管導通和關閉過程的測試簡化波形
開關電源在第一個工作周期,由于輸出電壓要對濾波儲能電容充電,充電電流很大,負載會很重,因此一般的開關電源都要采取軟啟動措施,開始的時候占空比很小,然后才慢慢地趨于正常。也就是在開始的時候,工作電壓比較低,然后才慢慢升高到正常值。這個時間一般會比較長,可能會長達幾百毫秒,這個時候會非??简炇静ㄆ鞯拇鎯δ芰?。ZDS2024 Plus標配的250M存儲深度,能在觀察記錄一秒的波形同時還能保證500Msa/s的采樣率,這在很多情況下是非常富余的。
一款開關電源的輸出端的上電波形,可以看到電源在1.64秒內(nèi),有兩個緩沖上升的過程。如圖2所示。
圖2 一款開關電源的上電輸出波形
圖3 開關管測試