本文的目的:让人了解下DCDC电路负载能力对开关频度的影响变化。
本文所需的实验条件:5V降3.3V的DCDC降糖电路,滑动变阻器RL,示波器,万用表,5V直流电源。
测试描述:本文所涉及到的测试参数存在偏差,电流值偏差为±0.05V,内阻值偏差为±2Ω,偏差不是问题,但让人就能理解的大致方向是对的。
首先来了解几个词汇:
(1)负载:指联接在电路中的电源两端的电子元件。
(2)负载率:指的是实际负荷量与额定负荷量的比值,通常用百分率标识。
(3)空载:电源电路带载能力中的一种情况,指电路中的电源没接任何元件。
(4)轻载:电源电路带载能力中的一种情况,指在电路的负载范围内,负载率在30%以下(这个没有严格定义,有些觉得是15%,有些觉得是50%)。关于轻载就是负载阻值大,这个在有些情况下是不一定的,如在恒流源的负载中,内阻小负载才轻;在恒压源的负载中电流过大怎么处理,阻值大时负载轻。(本文是以恒压源为例)
(5)重载:电源电路带载能力中的一种情况,指在电路的负载范围内,负载率在80%以上有些觉得是85%)。
(6)满载:电源电路带载能力中的一种情况,指在电路的负载范围内,负载率达到了100%。(可以觉得是负载为0欧时的情况)
(7)适载:本文新增,自定义在轻载和重载之间,可以觉得是负载疗效最好的一种。
(8)上升沿和增长沿:认识下波形中的“上升沿”和“下降沿”是指的哪部份(如右图)
本文是以右图的DCDC降糖电路为例,可以看作是恒压源。电路中以滑动变阻器为负载RL,用示波器检测电路中LX处的开关频度,当改变RL后再看LX处开关频度波形的变化。
下边开始实验:
1、这是空载时LX处的检测波形(即负载RL不接时):
该图说明了当不接负载RL时也不是完全的空载,由于从电路中看还有R430、R431和C283、C284这种元件构成了电源本身的负载,所以会出现如图波形。
2、这是接入负载RL且电阻为0欧时LX处的检测波形:
测得电源输出:3.3V/1.6A,P=UI=3.3*1.6=5.28W,此输出可以看作满载输出。
图中增长沿那边已缺位好多了,说明负载很重,电流拉不上来。
3、这是接入负载RL且电阻为2欧时LX处的检测波形:
测得电源输出:3.3V/2Ω/1.4A,P=UI=3.3*1.4=4.62W,负载率为(4.62/满载时输出功率)*100%=87.5%,此输出可以看作重载输出。
随着负载电阻的增加,这儿的增长沿也渐渐在倒塌。
4、这是接入负载RL且电阻为5欧时LX处的检测波形:
随着负载电阻的增加,图中增长沿部份开始变化。
5、这是接入负载RL且电阻为6欧时LX处的检测波形:
测得电源输出:3.3V/6Ω/0.587A,P=UI=3.3*0.587=1.9371W,负载率为(1.9371/满载时输出功率)*100%=36.6875%,小于30%,此输出可以看作适载输出。
6、这是接入负载RL且电阻为47欧时LX处的检测波形:
随着负载电阻的降低,如图中上升沿部份底端凹坑变宽,喻示了上升沿将开始坍塌。
7、这是接入负载RL且电阻为53欧时LX处的检测波形:
随着负载电阻的降低,如图中上升沿部份渐渐倒塌。
8、这是接入负载RL且电阻为76欧时LX处的检测波形:
随着负载电阻的降低,如图中上升沿部份坍塌越来越厉害。
9、这是接入负载RL且电阻为96欧时LX处的检测波形:
测得电源输出:3.3V/96Ω/0.034A,P=UI=3.3*0.034=0.1122W,负载率为(0.1122/满载时输出功率)*100%=2.125%,大于30%电流过大怎么处理,此输出可以看作轻载输出。
10、这是接入负载RL且电阻为100欧时LX处的检测波形:
11、这是接入负载RL且电阻为300欧时LX处的检测波形:
随着负载电阻的降低,如图中上升沿部份坍塌越来越厉害,说明负载输出越来越轻。
12、这是接入负载RL且电阻为437欧时LX处的检测波形:
此图为动态时的照相图
此图为动态中抓取的单个图
测得电源输出:3.3V/437Ω/0.007A,P=UI=3.3*0.007=0.0231W,负载率为(0.0231/满载时输出功率)*100%=0.4375%,大于30%,此输出可以看作轻载输出,轻到一定程度波形跳动很大。
推论:
DCDC降糖电路中负载的变化影响到了开关频度的变化,负载变轻时在开关频度波形的上升沿那边变化可以反映下来,当负载变重时在开关频度波形的增长沿那边变化可以反映下来。
,DCDC电路的开关频度在EMC测试时须要注意到其幅射性。