大多數(shù)電氣工程師認為他們對電源有很好的了解，因為它們是相對簡單的單功能直流設備，旨在輸出受控電壓。但是，電源的功能遠不止此描述所暗示的。盡管電源的規(guī)格對大多數(shù)應用都充分描述了其性能，但指定其性能(或任何儀器的性能)的每個可能方面在金錢和時間方面都太昂貴了。
盡管對電源規(guī)格的審查應始終是選擇過程的一部分，但也應考慮其他特性。從用戶的角度來看，重要的是了解電源的功率包絡，以確保它能夠以特定應用所需的電壓和電流參數(shù)提供功率。
對于生成或測量低電平信號的電路的開發(fā)、表征和測試，選擇電源的設計拓撲并研究其共模電流對于確保其不會干擾電路性能至關重要。同樣，如果開發(fā)具有多個隔離電路的設備，電源不會降低設備的隔離度至關重要。將電源用作在其工作電壓范圍內(nèi)測試電路的精確電壓源或用作校準源時，必須確認可以在被測電路的輸入端獲得電源的規(guī)定精度。此類應用需要對電源特性進行詳細調(diào)查。
調(diào)查功率包絡線
最重要的決定是確保有足夠的功率為被測設備 (DUT) 供電。盡管這聽起來很明顯，但請注意不同類型的電源和電源具有不同的功率包絡。一種電源具有矩形功率包絡線，其中任何電流都可以在任何電壓電平下提供給負載。這無疑是最通用的功率包絡線。第二種類型的電源可以具有多個范圍的多個矩形信封。這種類型的功率包絡提供的優(yōu)點是它允許一個參數(shù)的更高值而犧牲另一個參數(shù)。例如，具有這種類型包絡的電源可以輸出更高水平的電流，但最大電壓更低。
一些電源輸出雙曲線包絡，它提供比多范圍電源更連續(xù)的轉換。使用此功率包絡，一個參數(shù)與另一個參數(shù)成反比。高功率輸出電源往往具有多范圍或雙曲線包絡?；〞r間研究特定應用所需的封裝類型，以確保所選電源能夠在測試所需的電壓和電流水平下提供所需的功率。
確定噪聲性能
在為以極低電壓運行的電路或使用或測量極低電流的電路(例如必須拾取毫伏或微安電流信號的傳感器檢測器)供電時，來自外部源的噪聲可能會導致問題。電源本身是噪聲源之一，可分為兩種成分：常模噪聲和共模噪聲。由于電源的內(nèi)部電路，電源的輸出端子會產(chǎn)生正常模式噪聲。共模噪聲是源自電源線和主變壓器上的雜散電容的接地參考噪聲。
對于敏感電路，與使用開關技術設計的電源相比，線性電源提供的正常模式輸出噪聲要低得多。權衡是線性電源的電源轉換效率低于開關電源，而且體積更大、更重。開關電源通常在較小的外殼中提供更多的輸出功率。對于噪聲敏感的電路，線性電源的噪聲僅為開關電源的五分之一到十分之一(5mVp-p vs. >50mVp-p)。當正常模式噪聲是一個關鍵考慮因素時，盡可能使用線性電源。
評估共模噪聲電流
除了較低的正常模式噪聲外，線性電源的共模噪聲通常也低于開關電源。每當電壓變化時，例如隔離變壓器初級或次級繞組上的交流電壓和瞬變 (dv/dt) 將電流耦合通過屏障，就會產(chǎn)生共模噪聲。初級(次級)上產(chǎn)生的任何噪聲電流都必須返回初級(次級)以完成電路。每當該電流流過阻抗時，就會產(chǎn)生噪聲電壓，在某些情況下，這會降低負載(或 DUT)性能或導致負載監(jiān)控測量不準確。
噪聲項的大小與電壓上升時間和電源隔離變壓器的未屏蔽或雜散電容直接相關。共模噪聲源包括整流二極管(在次級)開啟和關閉的電壓瞬變，以及 60Hz 線路移動或開關電源初級電路常見的突然電壓瞬變。
變壓器結構的質量，包括初級和次級繞組之間的充分屏蔽，可以最大限度地減少初級和次級之間的雜散電容。在耦合電容最小的情況下，流經(jīng)負載的噪聲電流通常不會影響負載的運行或影響負載上的測量。如果變壓器的初級和次級沒有充分相互屏蔽，則耦合電容可能很大，毫安級的電流會流入負載，從而產(chǎn)生性能問題和負載電流測量誤差。對于低功耗和敏感組件、模塊或最終產(chǎn)品，請評估電源的低共模性能。
下載文檔
