钜大LARGE | 点击量：355次 | 2023年06月29日
开关稳压器中负载瞬态应和的探讨、测量办法
接着说明“开关稳压器的评估”第3项“负载瞬态应和的探讨、测量办法”。
何谓负载瞬态应和
负载瞬态应和是指针对急剧负载变动的输出应和特性，也就是说，下降或上升的输出电压返回到设定值为止的时间或波形。与负载调节不同，如文字所述为瞬态状态的特性。英语是Transientresponse（瞬态应和），详尽现象以下图说明。
由左图波形中可知，负载电流（下方波形）以上升时间（tr）1μsec之高速从零上升。相对的，输出电压（上方波形）因电压瞬间下降后急速上升，略微超过原本恒按时的电压再下降，呈现稳定状态。此外，想必也可了解负载电流急剧下降时会萌生此相反之反应。
简单说来，负载上升时急切要电流，因输出来不及供给电流故电压会下降。为使已下降的电压返回至设定值，输出须供给好几次周期的最大电流，然而一供给过多的话电压会上升一些，于是这次又降低电流供给来配合设定值。对此，在某程度上请视为正常的负载瞬态应和。有其他因素或异常时，除了此现象外也可蕴含其他现象。
所谓理想的负载瞬态应和，意指针对负载电流的变动以短暂的开关周期（短时间）进行反应，将输出电压的下降（上升）设至最低限度并使其于最低限度的时间恢复而稳定，总之如图中须状波形的瞬态电压的发生会变得极小且短时间。
中央的图表其负载电流的上升/下降时间为10μsec、右边则为100μsec。此例显示，假如负载电流变动穏定的话，应和的轨迹会变好，输出电压变动少。但是，实际上要调整电路中负载电流的瞬态是很困难的。
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
尽管为此种电源瞬态应和特性，然而基本上可以视为与运算放大器的频率特性（相位裕量和交越频率）相同。假如电源的控制环路的频率特性适当且稳定的话，可以将输出电压的瞬态变动抑制在最小限度。
瞬态应和特性的评估要点
评估电源负载瞬态应和时的要点总结如下。
评估电源的负载瞬态应和的要点
依据待机状态检查换醒等针对急剧负载电流变动的输出的稳定性、应和速度。
要调整频率应和特性时以ITH引脚调整。
虽然可以从所观察的波形来猜测相位裕量或交越频率，不过频率特性介绍器（FRA）比较便利。
也须探讨是不是为正常工作下的应和、电感的饱和、限流功能启动等异常。
无法取得必要的应和特性时应探讨其他控制方式或频率、外置常量。
瞬态应和特性的评估办法详尽的评估办法说明。试验时须将可瞬间开关负载电流的电路或装置连接于欲评估的电源电路输出，以示波器观察输出电压和输出电流。假如以实机确认的话，须使例如CpU等从待机状态移动至完全运转状态，同样观察输出。
上述评估要点虽然并非无法从观察波形猜测相位裕量或交越频率，不过作业相当麻烦。最近所谓频率特性介绍器（FRA）的测量仪器相当普及，可以非常简单地测量电源电路的相位裕量或频率特性，故利用FRA非常有效。
实际上，假如试验中没有可以瞬间ON/OFF大电流的适当负载装置时则变得简单一些，可以使用类似右边以MOSFET为开关的电路。当然，tr、tf有必要确认。
负载瞬态应和的实际和调整例
开关稳压器ICC具备调整应和特性的引脚多有ITH称呼。在IC技术规格所示的使用电路中以其条件提示连接于适当ITH引脚的电容器或电阻的常量和构造成。基本上须以其为始点进行调整使实际制作的电路满足要求。首先，最好应当固定电容器，变更电阻值。
此次以下列“bD9A300MUV”为例，ITH引脚的电容器固定后调整电阻值，并以示波器的波形及FRA的频率特性介绍图来表示负载瞬态应和特性要怎么样变化。
①R3=9.1kΩ、C6＝2700pF（推荐常量下大致适当的响响应频率特性）
②R3=3kΩ、C6＝2700pF
※带宽因减少R3的电阻值而变窄，负载应和恶化。
工作本身没有问题，但相位裕量过度。
③R3=27kΩ、C6＝2700pF
※带宽因新增R3电阻而变宽，负载应和变好，
不过电压变动时会发生铃响（波形张大部）。
相位裕量，有可能会因扰动而发生异常振荡。
④R3=43kΩ、C6＝2700pF
※而且一新增R3的电阻值便会发生异常振荡。
以上是ITH引脚的应和特性的调整例。基本上无法完全消除发生于输出电压的电压瞬态，因此须进行调整来使其反应关于供电电路工作不会萌生问题。
关键要点：
・瞬态负载种类视电路而定，电源的应和也各有不同，故有必要配合条件调整。
・重要采取调整IC的瞬态应和特性的办法，不过也可通过缓和负载瞬态来对应。
・环路稳定性一低便会发生振荡等异常现象，故观察输出电压波形是不可或缺。
