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    開關電源模塊的阻抗解析

    2021-04-26 ryder

    開關電源模塊阻抗是指內部電阻、電容和電感組成的電路對交流電起到妨礙作用。電阻的阻抗就是其本身,電容電感兩者對交流電的妨礙叫電抗。電容在電路中對交流電妨礙叫容抗,交流電頻率越大,容抗越小,有隔直通交的作用。電感在電路中對交流電妨礙叫感抗,交流電頻率越大,感抗就越大,有對交流電通直隔交的作用,可進行濾波。

    電源模塊內阻較大會不利于負載穩壓電路工作,嚴重的負載電流任何變化都會導致模塊輸出的起伏,起伏對探測的影響和脈沖與噪聲對探測結果的影響一樣。當線電壓或負載電流變化時,直流電源模塊的輸出電壓會有所起伏。穩壓程度由穩壓電路的參數,濾波電容容量和能量釋放的速率所決定,穩定大小是空載或滿載時輸出電壓的百分比或變化值。

    瞬態應和或恢復時間一般在負載變化10%時,常用輸出偏離峰值電壓的毫伏數標定輸出偏離量,用輸出恢復到正常值所用毫伏數標出恢復時間。電源模塊瞬態響響應恢復時間的大小聲明輸出負載在猛然變化時,穩壓電路恢復正常電壓能力的大小,一般是用當負載猛然發生變化時輸出的偏離值或是輸出恢復到原來值所用的時間來標定。

    阻抗匹配可以調整負載功率和抑制信號反射,信號源或傳輸線跟負載間達到適宜搭配叫做阻抗匹配。對于一個純電阻電路或低頻電路,電容電感的電抗值基本可以忽略,電路阻抗主要來源電阻。

    在高頻范疇中,當信號波長和傳輸線長處于相同量級時,反射信號易與原信號混疊,而阻抗匹配可以有效減少消除高頻信號反射。PCB走線阻抗主要來自寄生電容、電感、電阻,因素有材料介電常數、線寬、線厚和焊盤的厚度等。高頻范疇中信號頻率對PCB走線的阻抗值影響很大,當數字信號邊沿時間小于1ns或模擬信號頻率超過300M就要考慮阻抗問題。

    目前阻抗匹配的辦法主要有改變阻抗力或調整傳輸線兩種。改變阻抗力是指通過電容、電感與負載的串聯并聯調整負載阻抗值,達到源和負載阻抗匹配。調整傳輸線是加長源和負載間的距離,配合電容電感把阻抗力調為零。

    開關電源目標阻抗是電源系統的瞬態阻抗,和一定寬度的頻段有關,在相同條件下,電源系統的頻率越大,其阻抗越大。

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