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新闻中心 开关电源的瞬态特性
发布时间：2020-02-15 浏览次数：66 返回列表
这里所说的瞬态特性，系指负载电流突然变化时开关电源稳压过程的瞬态响应特性。所有的室内柜台电源都是通过控制输出脉冲的脉宽或占空比控制输出电压的。在一固定的负载电流中，输入电压不变时，开关脉冲有一固定的占空比。当输入电压降低或负载电流增大时，开关脉冲占空比增大，抵消输出电压降低。很明显，此控制过程有一定的时间延迟。当输出电压降低时，经取样电路反馈到脉冲调制器，不管是增大脉冲宽度还是增大占空比，都得从开关电源关断后的下一开关周期开始，而且还需经过储能电感的存储与释放过程。如果负载电流是冲击性增长，且时间极短，短到可与开关周期相比拟，那么，在负载电流增大瞬间过后，开关电源才增大磁场存储能量，待此开关周期中开关电源截止后，储能电感才释放出适应大负载电流的能量。如此结果，在瞬间大电流冲击开始时输出电压有所下降，大电流冲击过后，负载电流恢复正常，因而开关电源输出电压出现瞬间升高，要下一个周期才能恢复正常。这就形成负载电流或输入电压瞬间变化，在开关电源输出端形成一负一正双向脉冲，出现在开关频率的两个周期上。这种现象形成开关电源负载电路中额外的噪声，同时使得要求能快速提供瞬间大电流脉冲的设备难以应付。即使是目前开关电源的逐周控制技术，对此也无能为力。开关电源工作频率提高以后，对瞬间响应改善有提高，但仍有时间延迟。因为无沦如何，磁场释放能量和存储能量不可能同时进行。 ．
神通广大的开关电源在电子器材中无所不入，例如高级计算机中，甚至导弹导航控制系统都有开关电源的身影。但仅此这一项缺点，却使其在音响器材中丧失了阵地。当然，这是对开关频率在40kHz以下的开关电源而言。音响的瞬间冲击声，如果在还原过程中产生少许延时，是瞒不过“金耳朵”的。更何况，瞬间冲击声不但被延时，还因为开关电源的能量未及时补给产生的额外削顶失真，冲击声过后，电源能量补给又姗姗来迟，给音响造成不该有的冲击噪声。 开关频率40kHz以下的开关电源，其纹波频率产生复杂的干扰噪声，诸多高次谐波与音乐高音混合，差拍进人人耳可听的频率范围，使音响效果大受影。向。所以至今，世界各国名牌音响是开关电源不能涉人的一个禁区。至于4MHz以上开关频率能否解决上述一系列问题，至今尚无报道。但是有一点是肯定的，再高的开关频率也达不到工频变压器和大滤波电容组成的随要随取的程度。此外，即使高频率开关电源的上述干扰不易被“金耳朵”觉察，电源的高成本和复杂的纹波滤波设备对音响这一民用娱乐品来说是否值得，也是不得不考虑的事。 |