标签: DCDC电路

編輯本文的目的： 讓人了解下 DCDC 電路負載能力對開關頻率的影響變化。 本文所需的實驗條件： 5V 降 3.3V 的 DCDC 降壓電路，滑動變阻器 RL ，示波器，萬用表， 5V 直流電源。 測試描述： 本文所涉及到的測試參數存在誤差，電壓值誤差為 ± 0.05V ，電阻值誤差為 ± 2 Ω，誤差不是問題，但讓人能夠理解的大致方向是對的。 首先來了解幾個詞匯： （ 1 ）負載： 指連接在電路中的電源兩端的電子器件。 （ 2 ）負載率： 指的是實際負荷量與額定負荷量的比值，一般用百分數標示。 （ 3 ）空載： 電源電路帶載能力中的一種情況，指電路中的電源沒接任何器件。 （ 4 ）輕載： 電源電路帶載能力中的一種情況，指在電路的負載範圍內，負載率在 30% 以下 （這個沒有嚴格定義，有些認為是 15% ，有些認為是 50% ）。 關於輕載就是負載電阻大，這個在有些情況下是不一定的，如在恆流源的負載中， 電阻小負載才輕；在恆壓源的負載中，電阻大時負載輕。（本文是以恆壓源為例） （ 5 ）重載： 電源電路帶載能力中的一種情況，指在電路的負載範圍內，負載率在 80% 以上 （有些認為是 85% ）。 （ 6 ）滿載： 電源電路帶載能力中的一種情況，指在電路的負載範圍內，負載率達到了 100% 。（可以認為是負載為 0 歐時的情況） （ 7 ）適載： 本文新增，自定義在輕載和重載之間，可以認為是負載效果最好的一種。 （ 8 ）上升沿和下降沿： 認識下波形中的 “上升沿”和“下降沿”是指的哪部分（如下圖） 本文是以下圖的 DCDC 降壓電路為例，可以看作是恆壓源。電路中以滑動變阻器為負載 RL ，用示波器測量電路中 LX 處的開關頻率，當改變 RL 後再看 LX 處開關頻率波形的變化。 下面開始實驗： 1 、這是空載時 LX 處的測量波形（即負載 RL 不接時）： 該圖說明了當不接負載 RL 時也不是完全的空載，因為從電路中看還有 R430 、 R431 和 C283 、 C284 這些器件構成了電源本身的負載，所以會出現如圖波形。 2 、 這是接入負載 RL 且 阻值為 0 歐時 LX 處的測量波形： 測得電源輸出： 3.3V/1.6A ， P=UI=3.3*1.6=5.28W ，此輸出可以看作滿載輸出。 圖中下降沿這邊已缺失很多了，說明負載很重，電壓拉不上來。 3 、 這是接入負載 RL 且 阻值為 2 歐時 LX 處的測量波形： 測得電源輸出： 3.3V/2 Ω /1.4A ， P=UI=3.3*1.4=4.62W ，負載率為（ 4.62/ 滿載時輸出功率） *100% ＝ 87.5% ，此輸出可以看作重載輸出。 隨著負載阻值的降低，這裡的下降沿也逐漸在塌陷。 4 、 這是接入負載 RL 且 阻值為 5 歐時 LX 處的測量波形： 隨著負載阻值的降低，圖中下降沿部分開始變化。 5 、 這是接入負載 RL 且 阻值為 6 歐時 LX 處的測量波形： 測得電源輸出： 3.3V/6 Ω /0.587A ， P=UI=3.3*0.587=1.9371W ，負載率為（ 1.9371/ 滿載時輸出功率） *100% ＝ 36.6875% ，大於 30% ，此輸出可以看作適載輸出。 6 、 這是接入負載 RL 且 阻值為 47 歐時 LX 處的測量波形： 隨著負載阻值的增加，如圖中上升沿部分底端凹陷變寬，預示了上升沿將開始塌陷。 7 、 這是接入負載 RL 且 阻值為 53 歐時 LX 處的測量波形： 隨著負載阻值的增加，如圖中上升沿部分逐漸塌陷。 8 、 這是接入負載 RL 且 阻值為 76 歐時 LX 處的測量波形： 隨著負載阻值的增加，如圖中上升沿部分塌陷越來越厲害。 9 、 這是接入負載 RL 且 阻值為 96 歐時 LX 處的測量波形： 測得電源輸出： 3.3V/96 Ω /0.034A ， P=UI=3.3*0.034=0.1122W ，負載率為（ 0.1122/ 滿載時輸出功率） *100% ＝ 2.125% ，小於 30% ，此輸出可以看作輕載輸出。 10 、 這是接入負載 RL 且 阻值為 100 歐時 LX 處的測量波形： 11 、 這是接入負載 RL 且 阻值為 300 歐時 LX 處的測量波形： 隨著負載阻值的增加，如圖中上升沿部分塌陷越來越厲害，說明負載輸出越來越輕。 12 、 這是接入負載 RL 且 阻值為 437 歐時 LX 處的測量波形： 此圖為動態時的拍照圖 此圖為動態中抓取的單個圖 測得電源輸出： 3.3V/437 Ω /0.007A ， P=UI=3.3*0.007=0.0231W ，負載率為（ 0.0231/ 滿載時輸出功率） *100% ＝ 0.4375% ，小於 30% ，此輸出可以看作輕載輸出，轻到一定程度波形跳动很大。 結論： DCDC 降壓電路中負載的變化影響到了開關頻率的變化，負載變輕時在開關頻率波形的上升沿這邊變化可以反映出來，當負載變重時在開關頻率波形的下降沿這邊變化可以反映出來。 另， DCDC 電路的開關頻率在 EMC 測試時需要注意到其輻射性。 參考資料：百度百科、 360 百科、其他。