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常见可调电源评测。  直流稳压可调电源

 微他博 2023-01-01 发布于广东

​硬件工程师提几个建议:

1.加入环境干扰评估,市面上大多数数显型电源几乎都不能很好抗环境电磁干扰,电磁干扰通过不屏蔽的LCD或者数码管进入机器内部,轻则只是数显乱跳输出影响不大,严重的情况则是电源的输出也不稳定,比如你设定输出5V被电磁干扰以后输出20V,一般是内部的反馈回路Loop太大或者使用了很长的走线甚至飞线(飞到电位器上)。反倒是一般的不可调电源比如计算机主板和手机主板的电源反倒没那么怕干扰,因为走线非常短。在调试大功率射频功放,射频电刀,高频热合机一类的强场设备时,大部分带数显的电源基本上都不好使,严重的甚至会内部炸管。我评估的标准是,电源抗干扰特性不能低于示波器,但事实上目前国内大部分可调电源抗电磁干扰能力普遍不如国产示波器(应该是示波器普遍做了很好的电磁屏蔽,电源偷工减料),大功率射频场合电源坏了示波器一般不会坏(尽管也有屏幕)。垃圾的可调电源甚至电磁继电器都能干扰到它的数显。

2.加入过流保护响应时间测试,国内大部分可调电源内部并没有设置独立的过流开关,在发生负载过流的情况下,并不能在微秒甚至纳秒时间快速断开输出。内部巨大的滤波电容会在过流发生时继续给异常负载供电。这对于一些非常脆弱的器件是不能接受的,工程师只能自己专门设计一个外部的高速过流开关。这显然是不合理的,过流档的目的是避免烧坏器件,是必须在内部滤波电容到输出端子之间加开关速度几十纳秒到微秒级别开关,而不是说纯粹依靠电流闭环非常缓慢的调节来实现ms级别保护。最明显的例子,你给大部分国产电源设置限流0.1A,30V ,短接输出端子会打巨大的火花,这就是由于这些电源的输出直接接在内部滤波电容上而没有经过限流电子开关,保护形同虚设,还不如保险丝响应速度快。​



3.大多数打着实验室专用电源旗号的可调电源阶跃负载响应还不如工程师自己做的DC/DC,LDO。负载电流从0快速提高到满符合掉电幅度非常大。0.25A/us不够大,目前线性稳压器IC可以支持到十倍于这个电流变化输出电压稳定。我只能理解为这些可调电源内部是用分立器件搭的线性电源,完全不考虑高频响应,无脑堆各种滤波优化DC参数的不实用怪物。纹波优化到uV级别对一般工程师的重要性远不如负载波动1A输出幅度波动几百毫伏。你纹波是uV还是mV都不会烧IC。。。

4.220V AC异常上电,下电时输出端输出特性评估。部分市面上的可调电源在突然停电的情况下可能是内部继电器问题,输出会突然抬高(如设定1V,停电后短暂输出到10V以上),这个是要烧板的,这个也是比纹波,电压精度更重要的参数,很多纹波指标非常优秀的电源在这些最基本的逻辑上一塌糊涂,甚至按下开关电源自带电源按钮,内部继电器乱打,设定1V短暂输出10V,工程师只能养成习惯先按下电源按钮,再连接自己的板子。但这个做好比把纹波做好很难吗?我看并不是,是厂家不知道这个很重要,而且大多数评测电源的角度也不关注这个,然而恰恰这种最简单的事情决定了一款电源的使用舒适性。

5.抗反灌特性。如标称30V最高输出电压的可调电源由于某种原因被短暂反灌40V,是否会损坏。这个也很常见,做大功率逆变器,开关电源的工程师经常会使用可调电源作为弱电部分电源,但是如果强电部分炸管,可能会导致弱电部分短暂受到冲击。

6.抗负压特性,同上,短暂承受外界给予端子施加的负压,是否会损坏。​




回复 @RF喵咪 :你说的很有道理,但是恒流环除了不能带大负载电容的源表,还有快的吗?我测试过罗德与施瓦茨的电源,在10V,0.2A设定下短路,电流峰值能到50A以上,持续数10us​




回复 @夕阳深处 :是的,是德科技的高端电源也有这个问题,内部滤波电容容量很大,就算你设置了限流,负载如果出现异常纯粹靠电容储能都能干坏线比较细的线圈,更不要说敏感器件了。所以依靠电流闭环是没办法高速切断电流的,必须依靠过流保护开关,就像保险丝一样。但是我们知道,输出线都是有电感的,这样的保护开关在检测到过流后瞬间开路,其两端必然会有很高的电压。这样的成熟的开关我并没有找到,但是自己使用650v的氮化镓FET做过,用于保护500mA以下并且在ns级别;用1700V SIC FET可保护到5A,时间百纳秒级别。这个开关是要承受很高电压应力的,所以尽可能地,从可调电源到你的目标负载的线缆用双绞线甚至同轴线以降低电感,并且尽可能短。​




回复 @RF喵咪 :很有道理,电压尖峰可以用吸收电路缓解,但是这种关断的方式,仍然会影响正常的启动过程。如果关断后进入既定的恒流启动过程,又必然涉及环路稳定,负载电容一类的问题。再者电流检测的速度本身就是一个问题,最好的办法可能是电路侧设置缓启动电路​



睿登6006p+6024 yyds

前级用的华为交流电源盒,外壳都是20块钱的防水盒。数字键盘调节太好用了,还有wifi上位机,屏幕也好看,刷新率也快。

纹波这个价格还可以,就是设置20v0.001a还是能把led灯打坏,恒流响应慢了点


还有就是纯电位器的可调电源坚决不用,因为一旦电位器开路,直接输出最高电压,到时候可以烧一片了。软件虽然也有可能死机,但是软件死机大部分是输出最低电压或者直接关闭输出,不过程序故障输出最高电压又不是不可能


我主要是有大电流需求,纹波要求不高,睿登是大电流电源最便宜的了,2019年把20a的可调电源卖到200以下也是没谁了(前级全汉pap400花了70,可调电源表头130,但是外壳花了60多)​







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发一个评估电源环路的测试方法,有实验电源和示波器的的可以自己测一下:

1.准备一个内阻尽量低(进来小于50m欧)的1mH电感

2.把电源设定到 满电压/满电流  

3.拿示波器测量电感电流


测试拿此电感短路到电源输出端子上,电源不叫且电流能稳定下来的都是好电源,有兴趣自己测一下​




这个方法要好好试一试。能简单说说这种测试方法的原理吗,谢谢了​



回复 @哈哈名字可以取这么长 :电感阻止电流变化,电感在接到电源瞬间电流为0.

简单的来讲就是:电源被电感短路时电感电流无法突变因此电流慢慢上升.当电流接近并达到电源恒流值时,电源由恒压转恒流,并且恒流控制环期望电流尽快稳定,于是电源输出出现无法避免的剧烈电流超调并发生震荡.(实际情况比这更复杂,简单理解就是那个电感和电源里边恒流环在那打架)


复杂来讲就是:电感负载的加入为电源内pid系统引入严重的滞后相移,第一若此时电源内输出电容小或其他操作无法有效抵消此相移,致使pid整个流程全部相移接近甚至操作360度,会引起环路正反馈发生震荡;第二电源输出无法有效阻尼电感接入或者调节期间引起的剧烈lc震荡,也会导致pid环路难以正确调节;第三电感短路电源极低的输出电压代表其内部极低的占占空比或基级/栅极导通程度(使用bjt管的电源在此测试有天然优势,但是通常bjt管功率容量小),此时哪怕微弱的pid环路输出变动都会造成剧烈的输出电流改变,这对于pid环路细腻控制的能力是个严重考验.​


如果是线性电源,还有电源环路这一说吗大佬​



回复 @伦敦烟云smog :恒压/恒流源几乎都有pid控制环[笑哭],开关和线性电源区别简单来说只是pid后面的功率级不一样​

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