标签: 电压调整率

4路输出的反激电源，采用控制CH1路的环路，保证其他输出CH2,CH3,CH4在待机和满载的状态下，15V输出电压在合理的供应范围。 4路输出的反激电源的原理图如下， CH1控制环路如下， IC的COMP脚接收环路的反馈信号，如下， 整个板子的PCB LAYOUT，凸显亮黄的是控制环路的线路，如下， CH1空载，先用黄金电阻焊接在CH2,CH3,CH4的15V输出，模拟实际的拉负载情况，用示波器监测4路波形，如下， 24V输入的电压电流的大小如下， CH2,CH3,CH4各搭配3个黄金电阻，阻值大小相等，CH1是空载， 黄金电阻参数，如下， 示波器的波形监测，如下， 启动波形如下， 稳态波形如下， 观察到CH2,CH3,CH4波形有明显波浪波动，说明未达到15V电压DE 合理范围，判断带的模拟负载偏大了。 断开CH2的黄金电阻，在其电路15V并入0.5W的电阻，其阻值是15*15/0.5=450Ω的插件电阻，并监测其电压波形，如下， 断开CH2的黄金电阻，示波器波形如下， CH2并入0.5W的450Ω色环电阻，如下 示波器波形如下， 可见，达到了所需要的实验结果，根据此结果测得下列实验数据，如下， 电压调整率如下， 负载调整率如下， 模拟各种场景测试,如下， 做好电源不容易，需要大量的实验支撑，更好更可靠的电源，更需要更多的可靠性实验，保证到客户的手里的产品能满意并顺利下单，重要的是没有客诉。

        最近，手头有一个光伏发电的项目。因为是在实验室调试软硬件，没有地方也没有想法要安装光伏电池板做实验，就决定采用三相调压器、整流桥和功率电阻的形式来模拟光伏电池板输出直流电能，送给逆变器进行逆变并网控制…         这两天打算加大功率，并且直流侧电压抬高一倍，自耦调压器就不行了，电压升高不足以使整流桥输出需要的电压，所以考虑去订做几个大功率隔离变压器，代替调压器。         变压器的结构很简单，环形铁芯（当然还有很多其他的形式）外面绕上两组线圈，就可以叫做变压器了。两组线圈可以自己分为原边和副边，因而原副边的电压变比就等于原副边匝数（绕线的圈数）之比。当然，这是对理想变压器来说的。实际情况中的变压器有很多参数需要考虑，比方说铁芯磁工作点（影响波形质量）、绕线粗细（内阻和发热）、绕线与铁芯间隙导致的漏磁等等（暂时只想到这么多，欢迎大家补充啊）。这些实际的参数都会影响到我们最为关心的问题，电压变比。         今天先说说空载电压和满载电压的事情吧。考虑一个额定电压变比是220V/440V（这个电压变比可能比较二，暂时还不知道一般都有什么输出档位的变压器，等下去学习了再来补充）的升压变压器吧，为了方便计算，假定额定功率是440W，频率50Hz。当原边加上220V交流电，副边空载时（就是什么都不加，悬着，一定要小心触电），测量副边电压，设为 U 21 ，这个电压就叫做空载电压；当副边满载运行，就是说副边电流等于440W/440V=1A时（可以在副边加上一个440Ω、500W电阻），测量副边电压，设为 U 2N ，这个就叫做满载电压。         听说，变压器厂家在绕制变压器的时候，都会保证满载电压等于客户要求的额定电压，这是大家拿到变压器最关心的问题，满载运行的时候电压要足够，我们就先不考虑什么加工误差了，所以呢，一般 U 2N 等于440V。         但是空载电压就不一样了，变压器厂家为了节省铁芯和铜线，就可以在这个地方大做文章。         比方说，把铁芯截面积做得小一点，因为原边的匝数电流乘积一定，就是说磁通一定，截面积减小就导致磁感应强度增大，致使铁芯饱和，激磁阻抗减小，激磁电流增大，铁芯发热变得严重。         另一方面，为了节省成本，可以用细一点的铜线来绕，只要通过额定电流时不烧断导线就没事（当然这是我私以为变压器厂家会这样考虑）。导线变细，导线电阻增大，就是说变压器输出侧的内电阻增大，在相同电流下，内电阻的压降也增大，由于要满足额定输出电压不变，那么额定输出电压加上内电阻电压就会增大，这个加和的电压，就是空载电压。采用细一点的导线，会使空载电压升高，导线发热严重，对用户来讲是极其不利的。特别是空载电压升高，对接在变压器上的开关器件，在其不工作时，打穿绝缘，损坏器件，后果是相当严重的。         所以，在制作变压器时，不仅要关心额定电压，还要考虑空载电压。这个地方需要引入一个概念---电压调整率，其定义就是空载电压与额定负载电压只差与空载电压的比值。对于上边假设的例子，则电压调整率计算式子为：η= ( U 21 - U 2N )/ U 21 。所以要通过限定电压调整率来限定空载电压。         那多大的电压调整率算是比较合适和合理呢？参考网上的资料，一般是与功率有关的，功率较小的变压器，电压调整率可以大一点，功率稍大的，电压调整率小一点。一般而言，设计电压调整率为10%就基本可以满足要求。         总结来看，因为变压器内阻的存在，使得输出空载电压和输出额定电压不一致，两者的差可以用电压调整率来衡量。电压调整率大，则空载电压和额定电压偏差较大，此时变压器的导线可能偏细，内阻较大。所以，对于要制作变压器的客户来讲，要通过限定电压调整率来限制厂家，保证导线和变压器的质量，避免偷工减料。         当然，以上的对于偷工减料方面的做法，纯属个人臆想，没有做过变压器厂商，不清楚具体怎么操作，如有冒犯，还请包涵。如果有变压器厂商偶然看到，欢迎指正。

       电源的主要技术指标分为性能参数和工作参数两类，性能参数是衡量稳压器质量优劣的重要依据，工作参数是稳压器电源安全稳定的条件。 一 性能指标     1.负载调整率           负载调整率是输出负载电流变化一个单位里引起输出电压变化的百分率，定义为△ V o  / （ V o △ I o），他表征了负载变化而稳压器维持输出在标称值上的能力，改值越小越好。此指标是一个静态参数，在分析时不考虑电路中的职能元件。          负载调整率又称输出电阻，定义为当输入电压和温度不变时，输出电流变化以及引起的输出电压变化相对量之比：           R o=△ U o  /  △ I o    2.电压调整率         电压调整率Sv表示输出电压的稳定性，定义为负载一定时稳压电路输出电压相对变化量与其输入电压相对变化量之比：      Sv=(△ U o / U o)  /   (△ U i / Ui )       此指标表明了电网电压的拨动，其值越小，即电网电压变化时输出电压仍能维持在某一固定的电压值，电压变化越小。 3.瞬态响应         瞬态响应是电源稳压器的动态特性，主要研究输入电压、输出负载阶跃变化引起的输出电压瞬态脉冲现象和输出电压恢复稳定的时间，而负载瞬态响应是重点对象。负载的快速变化会使稳压器输出产生一个暂态脉冲，这对于大部分数字电路来说都是难以接受的。     4.纹波         由于直流稳压电源一般都是有交流电源经过整流稳压等环节形成，不可避免的在直流稳定量中出现交流成分。纹波的表示方法用有效值或峰值来表示。    5.纹波抑制比          纹波抑制比PSRR的大小，反映了集成稳压器对输入电压中交流纹波电压分量的抑制能力。   二 工作参数   1.输出电压及调节范围   2.最大输出电流   3 功耗