Memahami dan Mengukur Masa Pemulihan Sementara Bekalan Kuasa

Jenis fail ini merangkumi grafik dan skema beresolusi tinggi apabila berlaku.

Bob Zollo, Perancang Produk, Bahagian Kuasa dan Tenaga, Teknologi Keysight
Masa pemulihan sementara bekalan kuasa ialah spesifikasi bekalan kuasa dc. Ia menerangkan seberapa cepat bekalan kuasa akan pulih daripada keadaan beban sementara pada output bekalan kuasa.   


Dengan bekalan kuasa yang ideal beroperasi dalam voltan malar, voltan keluaran akan kekal pada nilai yang diprogramkan tanpa mengira arus yang dikeluarkan daripada bekalan kuasa oleh beban. Bekalan kuasa sebenar, bagaimanapun, tidak dapat mengekalkan voltan yang diprogramkan apabila terdapat peningkatan arus beban yang cepat.


Sebagai tindak balas kepada kenaikan arus yang pesat, voltan bekalan kuasa akan menurun sehingga gelung maklum balas peraturan bekalan kuasa membawa voltan kembali kepada nilai yang diprogramkan. Masa yang diambil untuk nilai kembali kepada nilai yang diprogramkan ialah masa pemulihan sementara beban (Gamb. 1).


Ambil perhatian bahawa jika transien arus beban bukan fana yang pantas, sebaliknya naik atau turun secara perlahan, gelung maklum balas peraturan bekalan kuasa akan cukup pantas untuk mengawal dan mengekalkan voltan keluaran tanpa sebarang fana yang kelihatan. Apabila kelajuan tepi fana semasa meningkat, ia melebihi keupayaan gelung maklum balas bekalan kuasa untuk "mengikut" dan menahan pemalar voltan, mengakibatkan peristiwa sementara beban.


Tapak Electronicdesign Com Electronicdesign com Fail Muat Naik 2015 02 0216 Cte Keysight Zollo F1
1. Masa pemulihan sementara beban ialah masa "X" untuk voltan keluaran pulih dan kekal dalam milivolt "Y" daripada voltan keluaran nominal berikutan perubahan langkah amp "Z" dalam arus beban. "Y" ialah jalur pemulihan atau jalur penetapan yang ditentukan, dan "Z" ialah perubahan arus beban yang ditentukan, biasanya sama dengan penarafan arus beban penuh bekalan.




Masa pemulihan sementara bekalan kuasa diukur dari permulaan sementara arus beban hingga apabila bekalan kuasa mendap dan sekali lagi mencapai nilai yang diprogramkan. Tetapi pada bila-bila masa anda menentukan "mencapai nilai yang diprogramkan," anda mesti menentukan dalam jalur toleransi. Oleh itu, masa pemulihan sementara beban bekalan kuasa ditentukan sebagai masa yang diperlukan untuk mencapai jalur toleransi beberapa peratus daripada nilai yang diprogramkan, beberapa peratus daripada output terkadar, atau bahkan jalur toleransi voltan tetap. Jadual menunjukkan beberapa contoh spesifikasi sementara bekalan kuasa.  


Melihat pada bekalan kuasa Keysight N7952A, anda boleh melihat bahawa jalur toleransi masa pemulihan sementara ditentukan sebagai 100 mV. Apabila mengukur masa pemulihan sementara, jika voltan keluaran ialah 25 V, anda mesti mengukur tempoh masa bekalan kuasa pulih semula dalam ±100 mV sekitar 25 V.






Tapak Electronicdesign Com Electronicdesign com Fail Muat Naik 2015 02 0216 Cte Keysight Zollo Table




Penguat Kuasa Menjelaskan Mengapa Masa Pemulihan Sementara Penting


Mari lihat contoh aplikasi di mana tindak balas sementara bekalan kuasa dc adalah penting. Apabila menguji penguat kuasa (PA) yang digunakan dalam peranti mudah alih (seperti telefon bimbit atau tablet), adalah sangat penting untuk voltan pincang dc ke dalam peranti yang diuji (DUT) kekal pada voltan tetap dan stabil. Jika voltan turun naik atau berubah semasa ujian, keadaan ujian yang betul tidak dikekalkan dan hasil pengukuran kuasa RF pada DUT tidak akan betul.     


Dalam kes PA ini, keadaan menjadi lebih teruk kerana profil semasa. PA menghantar dalam denyutan, dan oleh itu menarik arus dari pincang dc dalam denyutan. Denyutan ini mempunyai kadar tepi yang pantas dan oleh itu menunjukkan transien beban yang ketara pada pincang dc. Setiap kali PA berdenyut, ia menarik arus tinggi, yang menyeret ke bawah bekalan kuasa pincang dc. Bekalan kuasa akan pulih dengan cepat; walau bagaimanapun, semasa bekalan kuasa bertindak balas kepada transient, voltannya tidak berada pada nilai yang dikehendaki untuk ujian. Setelah bekalan kuasa pulih, PA kemudiannya akan beroperasi di bawah keadaan ujian yang betul dan dengan itu menjadi mungkin untuk membuat pengukuran kuasa RF yang betul. 


Dengan berbilion PA yang dihasilkan dan diuji setiap tahun, daya pengeluaran ujian adalah kritikal. Jika bekalan kuasa pulih dengan perlahan, ia menambahkan masa ujian kepada PA dan oleh itu memperlahankan daya pemprosesan ujian pembuatan. Pengilang PA, oleh itu, mencari bekalan kuasa pemulihan pantas untuk memastikan mereka boleh mencapai daya pemprosesan ujian pembuatan maksimum. Mereka melihat kepada spesifikasi masa pemulihan sementara untuk menentukan bekalan yang terbaik untuk aplikasi mereka. Jadi, vendor bekalan kuasa perlu dapat mengukur masa pemulihan sementara bekalan kuasa dengan tepat untuk membentangkan spesifikasi terbaik yang mungkin kepada pengeluar PA.


Mengukur Masa Pemulihan Sementara


Bahagian yang mencabar untuk mengukur masa pemulihan sementara beban ialah menentukan apabila voltan memasuki jalur toleransi. Voltmeter purata boleh diukur dengan mudah jika voltan keluaran dc berada dalam jalur toleransi. Ia adalah instrumen yang perlahan, walaupun, dan tidak akan dapat membuat sampel dengan cukup pantas untuk memberikan ukuran masa yang bermakna dengan resolusi yang mencukupi untuk menyatakan seberapa cepat voltan memasuki jalur toleransi.


Melihat melangkaui voltmeter purata, voltmeter berkelajuan tinggi tertentu boleh mengukur puluhan ribu bacaan sesaat dengan ketepatan yang cukup untuk mengesan apabila voltan bekalan kuasa dengan tepat memasuki jalur toleransi. Satu contoh sedemikian ialah DMM 34470A Keysight. Apabila masa pemulihan sementara bertambah baik, voltmeter ini, malah menangkap data pada 50 ksample/s, menjadi terlalu perlahan untuk menangkap masa pemulihan yang pantas.  


DARI RAKAN-RAKAN KAMI
2.7-V hingga 24-V, 2.7-mΩ, 15-A eFuse dengan perlindungan hot-swap, ±1.5% monitor semasa & pelaras. kesalahan mgmt
TPS25982 2.7-V hingga 24-V, 2.7mΩ, 15-A Smart eFuse - Perlindungan Hot-Swap Bersepadu dengan Pemantauan Arus Beban Tepat 1.5% dan Transient Boleh Laras…
WaveRunner 8000HD: Analisis Berbilang rel
Buat ukuran sensitif, seperti pencirian keruntuhan rel, dengan penuh keyakinan terima kasih kepada julat dinamik tinggi WaveRunner 8000HD dan 0.5%…
Skop akan menjadi alat yang lebih munasabah untuk digunakan, kerana ia boleh menangkap dan menggambarkan transien yang sangat pantas dengan mudah. Skop purata, bagaimanapun, biasanya mempunyai ketepatan menegak 1%-3% dan resolusi 8-bit. Akibatnya, ia bergelut untuk menyediakan ketepatan dan resolusi menegak yang mencukupi untuk mengesan dengan tepat apabila voltan keluaran dc mencapai jalur toleransi yang sempit. 


Dengan meletakkan skop dalam gandingan ac, anda cuba mengezum masuk pada jalur toleransi. Walau bagaimanapun, ralat akan diperkenalkan kerana tahap dc diselesaikan selepas sementara akan diherotkan disebabkan oleh gandingan ac. Ini boleh menyukarkan untuk mengenal pasti dengan tepat aras dc pasca-transien dalam jalur toleransi kerana voltan dc yang diselesaikan sedang "ditarik ke bawah" oleh gandingan ac.


Pilihan lain ialah meninggalkan skop dalam gandingan dc, tetapi gunakan offset dc besar pada skop untuk mengezum masuk pada jalur toleransi. Ini berfungsi dengan baik dengan output dc dalam tahap 0- hingga 10-V, tetapi apabila output dc meningkat, offset dc juga mesti naik. Dengan offset dc besar, volt/bahagian minimum juga mesti meningkat untuk menyokong offset dc besar, menyebabkan resolusi ukuran kurang pada jalur toleransi.  


Untuk bekalan kuasa dengan jalur toleransi voltan yang lebih luas, skop boleh digunakan untuk membuat ukuran ini. Malah, osiloskop Keysight menawarkan perisian analisis kuasa terbina dalam yang membuat pengukuran tindak balas sementara melalui operasi turnkey (lihat www.keysight.com/find/scopes-power). Skop prestasi tertinggi, dengan 10 atau 12 bit resolusi, mempunyai lebih fleksibiliti dan hujung hadapan yang lebih maju, membolehkan mereka membuat pengukuran ini walaupun untuk jalur toleransi voltan sempit. Walau bagaimanapun, skop ini tidak seperti biasa pada bangku makmal purata.


Tapak Electronicdesign Com Electronicdesign com Fail Muat Naik 2015 02 0216 Cte Keysight Zollo F3
2. Tangkapan skrin dari Keysight IntegraVision Power Analyzer ini menunjukkan pengukuran masa pemulihan voltan-transien.




Untuk bekalan kuasa dengan jalur toleransi voltan sempit, penganalisis kualiti kuasa berprestasi tinggi boleh membuat pengukuran ini—dengan syarat ia mempunyai keupayaan pengukuran satu tangkapan. Pengukuran satu tangkapan diperlukan kerana sementara ialah peristiwa satu tangkapan yang dicetuskan oleh tepi menaik nadi semasa. Sebagai alternatif, jika anda boleh menjana sementara beban-arus berulang, seperti gelombang segi empat sama di mana arus melompat antara nilai semasa tinggi dan rendah, anda boleh menggunakan penganalisis kuasa tanpa pengukuran satu tangkapan untuk menangkap peristiwa sementara berulang.  


Penganalisis kuasa berprestasi tinggi mempunyai lebih baik daripada 0.1% ketepatan menegak, resolusi 16-bit dan kelajuan pendigitalan 1 Msample/s atau lebih. Gabungan pendigitalan pantas dan pengukuran voltan yang tepat ini membolehkan anda mengukur tindak balas sementara beban bekalan kuasa dengan mudah dan mengenal pasti apabila jalur toleransi sempit dicapai. Memandangkan penganalisis kuasa boleh secara langsung mengukur voltan dan arus tanpa probe, anda boleh dengan cepat menyediakan ukuran ini untuk mencetuskan daripada pinggir arus yang semakin meningkat dan kemudian mengukur masa pemulihan voltan.  


Satu penganalisis kuasa dengan keupayaan ini ialah Penganalisis Kuasa IntegraVision (Gamb. 2), yang menyediakan pendigitalan 5-Msample/s pukulan tunggal pada 16 bit secara serentak pada kedua-dua voltan dan arus, dengan ketepatan asas 0.05%, semuanya dipaparkan pada skrin sentuh berwarna besar . Pengukuran sedang dibuat pada bekalan 10-V yang sedang berdenyut antara 2A dan 8A. Jalur pemulihan sementaranya ialah ±100 mV.


Menggunakan dua penanda Y IntegraVision, anda boleh mengenal pasti bahagian atas (10.1 V) dan bawah (9.9 V) jalur toleransi voltan. Kemudian, dengan dua penanda X, anda boleh mengenal pasti apabila sementara bermula pada bentuk gelombang semasa dengan penanda X1 dan apabila voltan memasuki jalur toleransi dengan penanda X2. Perbezaan masa antara X1 dan X2 ialah masa pemulihan sementara, diukur sebagai 90.4 μs.

Tinggalkan pesanan 

Senarai mesej