30V3A电源,设定3.3V@3A瞬时短路后过冲到4.8V算质量问题吗?

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 楼主 | 2019-11-13 11:55 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 ztb 于 2019-11-13 15:47 编辑

刚从淘宝买到一台线性可调恒流恒压直流电源规格是 30V/3A。这个电源的最大优点是不用电位器而采用两个旋转编码器调节电压、电流。由此可见其内部已经是程控电源的结构了。开票价226元,比较超值。
可是在使用时发现,当输出端突然出现瞬时短路然后又解除的情况下,输出电压会有一个较大的过冲。
请看波形图:3.3V时上冲到4.8V;5V是上冲到6.6V。这么高的过冲还持续近30mS是会干掉IC的!
IMG_20191111_101219.jpg IMG_20191111_101123.jpg
希望大家也看看你吗手里的电源在这种情况下的过冲电压是多少?
测试方法是:稳压电源输出电压设定值=3.3V,恒流值=3A,示波器直接测量电源输出两端的电压,触发设置为单次@上升沿触发,触发电平略大于设定电压。快速短路一下电源输出端,一次就可以抓住这个波形。

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| 2019-11-13 16:17 | 显示全部楼层
本帖最后由 xmar 于 2019-11-13 16:20 编辑

电源不可能同时恒压也恒流!恒压就不恒流,相反,恒流就不会恒压。楼主电源极有可能是恒压,限流电源。也就是说电源输出电压设定后,输出电压不会随负载大小的改变而改变——输出电压恒定;但输出电流肯定会随负载电阻大小的改变而改变,但最大电流不超过设定值,电流超过设定值后电源输出断开。其实就是过流保护,只不过过流保护值可以预先设定。

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| 2019-11-13 16:59 | 显示全部楼层
可能你没买过更差的。

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| 2019-11-13 22:21 | 显示全部楼层
我的电源是我自己做的,没有问题,基本没有过冲。

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 楼主 | 2019-11-13 23:27 | 显示全部楼层
xch 发表于 2019-11-13 16:59
可能你没买过更差的。

我知道肯定有更差的,只要没有相关的强制性国家标准就有五花八门的产品表现。所以不知道应该如何判断这个电源是否合格?

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| 2019-11-14 09:14 | 显示全部楼层
所有保护动作后恢复,理论上都存在一个暂态,表现因设计、工作原理等有所不同。
一般,我们考察的指标,不是你这样短路后恢复,由于短路保护再恢复,在电源供应上不是一个常规性动作。
不过短路保护恢复,理论上甚至可以做到比较软的恢复特性,这个在线路上很容易实现,这里出现这么幅度的电压突跳,说明设计保护回路时候,没有考虑到这个问题,实际线路中,也许增加一个电容就可以完全消除这个现象。
在电源的指标上,其实我们更注重的是负载突卸后的电压波动,这个才是对电路冲击甚至使设备损坏的元凶。

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 楼主 | 2019-11-14 10:17 | 显示全部楼层
本帖最后由 ztb 于 2019-11-14 10:21 编辑
tianxj01 发表于 2019-11-14 09:14
所有保护动作后恢复,理论上都存在一个暂态,表现因设计、工作原理等有所不同。
一般,我们考察的指标,不 ...

在调试电路的过程中,由于线路为临时搭建也比较乱出现瞬时短路的情况是很容易的。之所以选用恒流恒压电源就是可以限制电流最大值防止故障扩大,而这个电源没有因为短路电流产生破坏却因为短路恢复后过冲导会致电路损坏。所以我的目的是希望电源能保护我的电路而不是考察它的指标。
对于恒流恒压电源,短路只是从恒压进入恒流的工作状态,是它的工作常态。在电路处理上完全不能等同于非可调电源的短路保护功能。
瞬时短路后的恢复就是你说的“负载突卸后的电压波动”,这个电源做得较差。过冲那么大足可以产生破坏性。
电压过冲是由于电源从电流闭环电压开环进入电流开环电压闭环出现的电压控制环超调,不是简单加一个电容就可以消除的。也许是抛负载时过冲小了而加负载响应却慢了顾此失彼。

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| 2019-11-14 10:42 | 显示全部楼层
ztb 发表于 2019-11-14 10:17
在调试电路的过程中,由于线路为临时搭建也比较乱出现瞬时短路的情况是很容易的。之所以选用恒流恒压电源 ...

短路保护理解为一个电流环也可以说得过去。(后面就叫电流环)
只要电流环上升特性比较慢,则电压环就不会超调,这个很容易理解吧。
而电流环启动快速恢复缓慢,在控制回路理论上就是一个电容的事情而已。而且,因为只牵涉限流动作和恢复,所以这个特性完全不影响系统其它指标不是?

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 楼主 | 2019-11-14 11:04 | 显示全部楼层
tianxj01 发表于 2019-11-14 10:42
短路保护理解为一个电流环也可以说得过去。(后面就叫电流环)
只要电流环上升特性比较慢,则电压环就不 ...

加个电容的确是个讨巧的办法,我现在就是降低电流设定值来使用的,的确可以减小过冲。可电流恢复慢导致电压上升也变慢。上电复位电路对电压上升速率是有要求的,这是否会导致不能可靠复位?
简单处理作为权宜之计可以,但是既然叫做恒压恒流电源,其响应速度无论电压电流都是有要求的不应该厚此薄彼。

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| 2019-11-14 14:41 | 显示全部楼层
ztb 发表于 2019-11-14 11:04
加个电容的确是个讨巧的办法,我现在就是降低电流设定值来使用的,的确可以减小过冲。可电流恢复慢导致电 ...

其实恒流恒压电源并不好做,尤其是在双环交叉的时候,由于交叉前电压误差放大器的饱和效应,将直接造成在恒流--低压到高压切换时候,造成电压过冲。这是由线路本质造成,几乎不能避免。不过说回来,这里还有很多措施可以将这个不利因素减轻到最低程度,比如误差放大器抗饱和措施等等。
而一个设计好的双环电源,理论上并不存在理想的又快又不过冲的这么一个状态,必然是要牺牲某一个方面指标,而最大程度保证另一个指标的实现,当然,像恢复时间,有个10mS级别,我们基本上已经可以认为所有被带的负载都已经可以可靠复位了。否则这个后面线路是设计和选择也是有问题的,对电源上升沿要求太高了。
而在10mS级别进行抗过冲,时间上已经足够了,如果加上放大器抗饱和措施,如果设计没什么问题,应该完全看不出什么过冲了,否则,你这个系统就必须重新考核反馈系统的相位余度了,肯定是余度太小,有瞬态过冲。

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 楼主 | 2019-11-14 17:08 | 显示全部楼层
本帖最后由 ztb 于 2019-11-14 17:09 编辑
tianxj01 发表于 2019-11-14 14:41
其实恒流恒压电源并不好做,尤其是在双环交叉的时候,由于交叉前电压误差放大器的饱和效应,将直接造成在 ...

的确,所以许多厂家的恒压恒流电源都不能做的快速响应,甚至技术指标里面回避这一项。
而普源精电的 DP800系列电源可以做的 瞬态响应时间:
在输出电流从满载到半载,或从半载到满载,输出电压恢复到 15mV 之内的时间小于 50μs。
只是价格要高10倍了。

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| 2019-11-14 23:00 | 显示全部楼层
KD3003D?
手头KD3005D
数据与楼主一致

单位有itech的,有空测测

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| 2019-11-15 08:34 | 显示全部楼层
本帖最后由 黄进盛 于 2019-11-15 08:40 编辑

讨论很精彩,学习了,楼主的是DCDC BUCK拓扑的可调电源吗?我测试这类型的可调模块在进入CC到恢复到CV时刻,上升沿可以看出有过冲的尖峰,不过也很快就恢复了,这不会对IC造成冲击吧?
波形是我接示波器,用镊子短路输出(3.3V),然后恢复所捕捉的一段

CV-CC,CC-CV

CV-CC,CC-CV

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 楼主 | 2019-11-15 10:19 | 显示全部楼层
黄进盛 发表于 2019-11-15 08:34
讨论很精彩,学习了,楼主的是DCDC BUCK拓扑的可调电源吗?我测试这类型的可调模块在进入CC到恢复到CV时刻 ...

我的电源是线性电源,你的是开关电源。在控制上应该有较大区别的,一般来说应该是线性电源控制更容易控制。从你的波形上看过冲是很大的,但是这个波形不能分辨过冲持续的时间。如果时间很短(微秒)级别的会被IC旁边的104电容吸收,如果是毫秒级别的击危险了。
以后拍照片的时候不要让自己太舒服,弯点腰让观众看舒服,能看清所有信息才是最好的。至少不要把屏幕拍成梯形。

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| 2019-11-15 11:58 | 显示全部楼层
ztb 发表于 2019-11-15 10:19
我的电源是线性电源,你的是开关电源。在控制上应该有较大区别的,一般来说应该是线性电源控制更容易控制 ...

了解, 努力向高手看齐,哈哈

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| 2019-11-15 13:32 | 显示全部楼层
这个价格下的电源基本都是这种特性。板子输入端还是要做好保护,最简单的过流过压保护电路还是要有

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 楼主 | 2019-11-15 15:37 | 显示全部楼层
mcuzone 发表于 2019-11-15 13:32
这个价格下的电源基本都是这种特性。板子输入端还是要做好保护,最简单的过流过压保护电路还是要有 ...

看来这是具有普遍性的问题了。正常使用时板子的保护都是有的,可调试状态是敞开心扉的。那就只能交给信得过的“人”了!

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