Güç Kaynağı Geçici Kurtarma Süresini Anlama ve Ölçme

Bu dosya türü, uygun olduğunda yüksek çözünürlüklü grafikler ve şemalar içerir.

Bob Zollo, Ürün Planlayıcı, Güç ve Enerji Bölümü, Keysight Technologies
Güç kaynağı geçici kurtarma süresi, bir dc güç kaynağının özelliğidir. Güç kaynağının çıkışındaki geçici yük durumundan güç kaynağının ne kadar hızlı toparlanacağını açıklar.   


Sabit voltajda çalışan ideal bir güç kaynağı ile, yük tarafından güç kaynağından çekilen akımdan bağımsız olarak çıkış voltajı programlanan değerde kalacaktır. Ancak gerçek bir güç kaynağı, yük akımında hızlı bir artış olduğunda programlanan voltajını koruyamaz.


Akımdaki hızlı artışa yanıt olarak, güç kaynağı düzenleme geri besleme döngüsü, voltajı programlanan değere geri getirene kadar güç kaynağı voltajı düşecektir. Değerin programlanan değere geri dönmesi için geçen süre, yük geçici toparlanma süresidir (Şekil 1).


Yük akımı geçici olayı hızlı bir geçici olay değilse, bunun yerine yavaşça yükselir veya düşerse, güç kaynağı düzenleme geri besleme döngüsünün herhangi bir görünür geçici olay olmadan çıkış voltajını düzenlemek ve sürdürmek için yeterince hızlı olacağına dikkat edin. Akım geçici akımının kenar hızı arttıkça, güç kaynağı geri besleme döngüsünün voltajı "tutma" ve sabit tutma yeteneğini aşar ve bu da geçici bir yük olayıyla sonuçlanır.


Electronicdesign Com Siteleri Electronicdesign com Dosyaları Yüklemeler 2015 02 0216 Cte Keysight Zollo F1
1. Yük-geçici toparlanma süresi, yük akımında bir "Z" amperlik adım değişikliğini takiben çıkış voltajının toparlanması ve nominal çıkış voltajının "Y" milivoltunun içinde kalması için "X" zamanıdır. "Y", belirtilen kurtarma bandı veya yerleşme bandıdır ve "Z", tipik olarak beslemenin tam yük akım derecesine eşit, belirtilen yük akımı değişikliğidir.




Güç kaynağı geçici durumu kurtarma süresi, yük akımı geçici durumunun başlangıcından güç kaynağının düzene girdiği ve tekrar programlanan değere ulaştığı zamana kadar ölçülür. Ancak "programlanmış bir değere ulaştığını" belirttiğiniz zaman, bir tolerans bandı içinde belirtmelisiniz. Bu nedenle, güç kaynağı yükü-geçici kurtarma süresi, programlanan değerin bir yüzdesi, nominal çıkışın bir yüzdesi veya hatta sabit bir voltaj tolerans bandının bir tolerans bandına ulaşmak için gereken süre olarak belirtilir. Tablo, güç kaynağı geçici belirtimlerinin bazı örneklerini göstermektedir.  


Keysight N7952A güç kaynağına bakıldığında, geçici kurtarma süresi tolerans bandının 100 mV olarak belirtildiğini görebilirsiniz. Geçici kurtarma süresini ölçerken, çıkış voltajı 25 V ise, güç kaynağının 100 V civarında ±25 mV'ye geri dönmesinin ne kadar sürdüğünü ölçmelisiniz.






Electronicdesign Com Siteleri Electronicdesign com Dosyaları Yüklemeler 2015 02 0216 Cte Keysight Zollo Tablosu




Güç Yükselteçleri, Geçici Kurtarma Süresinin Neden Önemli Olduğunu Örneklendiriyor


DC güç kaynağı geçici tepkisinin önemli olduğu örnek bir uygulamaya bakalım. Mobil cihazlarda (cep telefonları veya tabletler gibi) kullanılan güç amplifikatörlerini (PA) test ederken, test edilen cihaza (DUT) giren dc öngerilim voltajının sabit ve kararlı bir voltajda kalması çok önemlidir. Test sırasında voltaj dalgalanır veya değişirse, uygun test koşulları sağlanmaz ve DUT'ta elde edilen RF gücü ölçümleri doğru olmaz.     


PA'nın bu durumunda, mevcut profil nedeniyle durum daha da kötüleşiyor. PA, darbeler halinde iletir ve bu nedenle darbelerdeki dc yanlılığından akım çeker. Bu darbeler hızlı kenar oranlarına sahiptir ve bu nedenle dc yanlılığında önemli yük geçişleri sunar. PA her açıldığında, yüksek akım çeker ve bu da dc öngerilim güç kaynağını aşağı çeker. Güç kaynağı hızla iyileşir; ancak güç kaynağının geçici akıma yanıt verdiği süre boyunca voltajı test için istenen değerde değildir. Güç kaynağı geri geldiğinde, PA doğru test koşulları altında çalışacak ve böylece uygun RF güç ölçümlerini yapmak mümkün hale gelecektir. 


Her yıl milyarlarca PA üretilip test edildiğinden, test çıktısı kritiktir. Güç kaynağı yavaş bir şekilde düzelirse, PA'ya test süresi ekler ve bu nedenle üretim testi verimini yavaşlatır. Bu nedenle PA üreticileri, maksimum üretim testi verimi elde edebilmelerini sağlamak için hızlı kurtarma güç kaynakları ararlar. Uygulamaları için hangi kaynağın en iyi olacağını belirlemek için geçici kurtarma süresi spesifikasyonuna bakarlar. Bu nedenle, güç kaynağı satıcısının, PA üreticilerine mümkün olan en iyi spesifikasyonu sunabilmesi için güç kaynağı geçici kurtarma süresini doğru bir şekilde ölçebilmesi gerekir.


Geçici Kurtarma Süresinin Ölçülmesi


Yük-geçici toparlanma süresini ölçmenin zorlu kısmı, voltajın tolerans bandına ne zaman girdiğini belirlemektir. Ortalama voltmetre, dc çıkış voltajının tolerans bandı içinde olup olmadığını kolayca ölçebilir. Yine de yavaş bir cihazdır ve voltajın tolerans bandına ne kadar hızlı girdiğini söylemek için yeterli çözünürlükle anlamlı bir zaman ölçümü verecek kadar hızlı örnekleme yapamaz.


Ortalama voltmetrenin ötesine bakıldığında, belirli yüksek hızlı voltmetreler, güç kaynağı voltajının tolerans bandına tam olarak ne zaman girdiğini algılamak için yeterli doğrulukla saniyede on binlerce okumayı ölçebilir. Böyle bir örnek Keysight'ın 34470A DMM'sidir. Geçici kurtarma süreleri iyileştikçe, bu voltmetreler, 50 ksörnek/s'de veri yakalarken bile, hızlı kurtarma süresini yakalamak için çok yavaşlar.  


ORTAKLARIMIZDAN
2.7-V - 24V, 2.7-mΩ, çalışırken değiştirilebilir korumalı 15-A eFuse, ±%1.5 akım izleme ve ayar. hata yönetimi
TPS25982 2.7-V - 24V, 2.7mΩ, 15-A Smart eFuse - %1.5 Doğru Yük Akımı İzleme ve Ayarlanabilir Geçici Akım ile Entegre Hot-Swap koruması...
WaveRunner 8000HD: Çoklu Ray Analizi
WaveRunner 8000HD'nin yüksek dinamik aralığı ve %0.5'lik özelliği sayesinde ray çökmesi karakterizasyonu gibi hassas ölçümleri tam bir güvenle yapın...
Kapsam, çok hızlı geçişleri kolayca yakalayıp görselleştirebildiğinden, kullanımı daha makul bir araç olacaktır. Ancak ortalama kapsam, tipik olarak %1-%3 dikey doğruluk ve 8 bit çözünürlüğe sahiptir. Sonuç olarak, dc çıkış voltajı dar tolerans bandına ulaştığında yerini tam olarak belirlemek için yeterli dikey doğruluk ve çözünürlük sağlamakta zorlanır. 


Kapsamı ac bağlantıya koyarak tolerans bandına yakınlaştırmaya çalışırsınız. Ancak, geçiş sonrası sabitlenen dc seviyesi ac kuplaj nedeniyle bozulacağından hata ortaya çıkacaktır. Bu, sabitlenen dc voltajı ac kuplaj tarafından "aşağı çekilirken" tolerans bandı içindeki geçici akım sonrası dc seviyesinin tam olarak belirlenmesini zorlaştırabilir.


Diğer bir seçenek, kapsamı dc kuplajda bırakmak, ancak tolerans bandını yakınlaştırmak için skopta büyük bir dc ofseti kullanmak olabilir. Bu, 0-10 V seviyesindeki dc çıkışlarla iyi çalışır, ancak dc çıkışı yükseldikçe, dc ofseti de yükselmelidir. Büyük dc ofsetlerinde, büyük dc ofsetini desteklemek için minimum volt/bölme de artmalıdır, bu da tolerans bandında daha az ölçüm çözünürlüğüne neden olur.  


Daha geniş bir voltaj tolerans bandına sahip güç kaynakları için, bu ölçümleri yapmak için skoplar kullanılabilir. Aslında, Keysight osiloskopları, anahtar teslim işlemlerle geçici yanıt ölçümleri yapan yerleşik güç analizi yazılımı sunar (www.keysight.com/find/scopes-power'a bakın). 10 veya 12 bit çözünürlüğe sahip en yüksek performanslı skoplar, daha fazla esnekliğe ve daha gelişmiş ön uçlara sahiptir ve bu ölçümlerin dar voltaj tolerans bantları için bile yapılmasına olanak tanır. Ancak, bu kapsamlar ortalama laboratuvar tezgahında yaygın değildir.


Electronicdesign Com Siteleri Electronicdesign com Dosyaları Yüklemeler 2015 02 0216 Cte Keysight Zollo F3
2. Keysight IntegraVision Power Analyzer'dan alınan bu ekran görüntüsü, voltaj geçici kurtarma süresi ölçümünü gösterir.




Dar voltaj tolerans bantlarına sahip güç kaynakları için, yüksek performanslı bir güç kalitesi analizörü, tek adımlı ölçüm özelliğine sahip olması koşuluyla bu ölçümü yapabilir. Geçici akım, mevcut darbenin yükselen kenarı tarafından tetiklenen bir tek atım olayı olduğundan, tek atım ölçümü gereklidir. Alternatif olarak, akımın yüksek ve düşük akım değerleri arasında sıçradığı bir kare dalga gibi tekrarlayan bir geçici yük akımı oluşturabilirseniz, tekrarlanan geçici olayı yakalamak için tek atım ölçümü olmayan bir güç analizörü kullanabilirsiniz.  


Yüksek performanslı güç analizörleri, %0.1'den daha iyi dikey doğruluğa, 16 bit çözünürlüğe ve 1 Msample/s veya daha fazla sayısallaştırma hızına sahiptir. Bu hızlı sayısallaştırma ve doğru voltaj ölçümü kombinasyonu, güç kaynağı yük geçici tepkisini kolayca ölçmenize ve dar tolerans bandına ne zaman ulaşıldığını belirlemenize olanak tanır. Bir güç analizörü, problar olmadan voltajı ve akımı doğrudan ölçebildiğinden, bu ölçümü akımın yükselen kenarından tetiklemek için hızlı bir şekilde ayarlayabilir ve ardından voltaj geri kazanma süresini ölçebilirsiniz.  


Bu yeteneğe sahip bir güç analizörü, tümü büyük bir renkli dokunmatik ekranda görüntülenen, %2 temel doğrulukla, hem voltaj hem de akım üzerinde 5 bitte aynı anda tek çekim 16-Mörnek/s sayısallaştırma sağlayan IntegraVision Güç Analizörüdür (Şekil 0.05) . Ölçüm, 10A ve 2A arasında darbeli bir 8-V beslemede yapılıyor. Geçici kurtarma bandı ±100 mV'dir.


IntegraVision'ın iki Y işaretleyicisini kullanarak voltaj tolerans bandının üst (10.1 V) ve altını (9.9 V) tanımlayabilirsiniz. Ardından, iki X işaretiyle, X1 işaretiyle akım dalga biçiminde geçici olayın ne zaman başladığını ve X2 işaretiyle voltajın tolerans bandına ne zaman girdiğini belirleyebilirsiniz. X1 ve X2 arasındaki zaman farkı, 90.4 μs olarak ölçülen geçici kurtarma süresidir.

Mesaj bırakın 

İleti listesi