當今的設計對其驅動的系統提出了更高的要求。 你可能會發現很多設計問題都是由電源系統引起的。
為了進一步提高您的用電技巧,本電子書在第一期的基礎上增加了四種方法。
目錄
方法 1:為低幀率設備供電
方法 2:表征不斷變化的幀速率狀態
方法 3:了解瞬態響應
方法 4:使用列表模式動態更改輸出
方法一
為低幀率設備供電
許多設備設計為使用低電流和低電壓。 如果功率低電源啟動電流過大,那些低功率設備很容易損壞。 防止電源損壞的最佳方法是使用專為低功率應用設計的電源。
對于更高的電源,即使是最小 OCP(過電流保護)值也可能不夠低。 以最流行的120W臺式機電源為例,其最小OCP值也被限制在100mA或更高。 低功率設備最好使用低功率電源。 例如,一旦電壓超過20mA,LED陣列樣品就會被破壞。 這時就需要電源通過CV/CC跳變或OCP來限壓,從而保護設備。
CV/CC 跳閘將電壓保持在限制范圍內,以避免出現過流情況。 當過流條件被清除后,電源將恢復正常運行。 圖 1 是將電壓限制在 20mA 以下的簡單示例。
圖 1:CC 限值大于 20mA 的大型 LED 陣列的電流和電壓特征
OCP 是一種鎖存功能。 一旦電壓超過 20mA,輸出將設置為 0 伏并保持在零。 移除 OCP 將重新啟動輸出。
輸出功率較低的電源比輸出功率較高的電源噪聲小。 這些用于測試 LED 陣列的電源通常具有大于 的輸出噪聲。
三路輸出電源在所有三個輸出上均具有 20mA 電阻,使得檢測低電壓特別容易。 當利用其低阻值檢測大于20mA的電壓時,可以獲得更高的幀率和精度。
方法二
表征不斷變化的幀速率狀態
許多設備被設計為在不同時間使用不同的幀速率。 個別設備可以在活動狀態和睡眠狀態之間切換幀速率,從而延長電池壽命。 電池和電容器都需要經常充電。 過去,通常使用外部分析儀來記錄電流和電壓隨時間的變化。
給超級電容充電
我們可以使用臺式電源來確定超級電容器的充電率。 超級電容器可以儲存大量電能,因此必須小心不要損壞它們。 三個主要問題包括:
電流極性
限制充電率
避免缺相
超級電容的工作電流一般設計為2.7V或更低。 通過串聯多個超級電容器,我們可以獲得更高的充電電流。 但此時就需要采取措施限制充電電壓,因為超級電容的串聯內阻較低,很難自行限制充電電壓。
我們可以配置桌面電源的最大電流和恒流限制。 電源將監控電流和電壓狀況。 對于檢測結果隨時間的變化,我們可以自動采集,也可以用電腦采集。
一個簡單的程序或應用軟件(如 )可以幫助恢復電力、收集數據和繪制圖表。 一些新型臺式電源配備了圖形用戶界面,也可以直接使用U盤進行錄音。 圖 2 中的示例是超級電容器在達到 2.7V 的電流限制之前以最大 5A 的速率充電。
圖 2:捕獲 100F 超級電容器的電荷
當電容達到2.7V時,吸收的電壓會越來越小。 電容器充滿電后,必須及時拔掉電源,防止其向電源放電。 USB 中的數據可以導出到 Excel 以進行深入分析。
方法三
了解瞬態響應
你有沒有注意到打開空調后家里的燈光突然變暗? 這是因為空調會消耗大量電壓,這會增加電源電流,從而使燈光變暗。 短時間后,電流將恢復正常。
直流電源上的輸出阻抗也會引起類似的電流瞬變。 當對電壓的需求突然降低時,電源的輸出電流會突然增加。 同樣,電壓升高會導致電源電流突然下降。 瞬態響應是電源從負載的大變化中恢復的速率。 例如,當電壓從 50% 變為 100% 時,恢復到 15mV 的瞬態響應時間為 50us。 通道1最大電壓為5A,50%為2.5A。
“直流電壓瞬態響應:什么是瞬態響應?如何檢測它們?為什么它很重要?”
圖 3:上圖顯示的是電壓從 50% 上升到 100% 再回到 50% 時電壓曲線的變化。 響應電流如下所示,包括微小的瞬態變化。
圖 4:繪制的輸出電流顯示較小的電流瞬變。
圖 5a: 的通道 1 上的瞬態檢測。 電壓從滿載降至一半后,電流在 30us 內恢復到 15mV,反之亦然。
圖 5b:峰值電流通常與負載特性密切相關,因此不對其進行表征。 請記住使用較短的電纜并扭曲它們以獲得更快的瞬態響應。
方法四
使用列表模式動態更改輸出
列表模式允許電源充當模數轉換器 (DAC) 或低頻波形發生器。 典型應用包括生成脈沖串、斜坡和階梯波形。 列表模式的電源很多,最大步數在100到512步之間。
是德科技的電源產品具有多種觸發選項電源啟動電流過大,可使用列表模式使多通道電源或外部儀器保持同步。 在列表模式下,通常每個步驟都包括電流電平、電流限制和輸出觸發。 以下是一些其他選項:
例如,由于人眼可以感知光線的非線性變化,我們可以使用列表模式對光線進行非線性調暗。 通過沿圖 6 中的曲線改變燈泡電流,光線會更加平滑和逐漸變暗。 這條曲線上的點用于生成輸出電流列表。
圖 6:沿曲線改變燈泡電流可創建平滑的燈光秀
如圖7所示,我們可以通過桌面電源的前面板進入列表。 在此示例中,您希望將電源用作電流源,但電壓低于燈泡所需的電壓。 BOST(步驟開始時觸發)和 EOST(步驟結束時觸發)可用于在步驟開始和結束時生成外部觸發。
圖 7:輸入的步驟列表
圖 8:基于列表的功率輸出