小型DC／DC開關電源容性負載的研究

0 引言
在DC／DC開關電源的應用中，輸出負載端外接電容能起到濾波、抑制干擾的作用，在某些大容性負載動態(tài)跳變的設備中，要求電源輸出端有快速響應，這就要求開關電源有較強的帶容性負載的能力，并且有好的穩(wěn)定性能。在開關電源的設計過程中，要充分理解并實現(xiàn)客戶負載使用的特殊要求，必須分析開關電源容性負載能力的兩種不同狀態(tài)要求。

1 容性負載的要求
開關電源的基本特性中，一般并沒有對容性負載能力做出嚴格的規(guī)范。一般電源都可帶相當容性的負載，但考慮到電源的過流保護能力，尤其是輸出短路保護，容性負載能力不可能太大，否則保護能力變差。對于多路輸出的模塊所帶容性負載，其分配原則是電容的存儲總能量不能超過0．25J，包括主路的電容存儲能量與輔助電路的存儲能量的總和(1／2∑CU2)。依此計算，在設計中最大容性負載的選取如見表l(電路和輸出功率不同的模塊的最大容性負載會各不相同，實際選用和使用時需要參照相關給定的技術參數(shù)手冊)在實際設計和應用中，開關電源輸出容性負載能力由以下兩種要求來調(diào)試和測試：

1)電源穩(wěn)定工作，僅負載由空載到滿載跳變，輸出電壓穩(wěn)定
當模塊正常工作時，DC／DC開關電源可以等效為電壓源，其輸出等效電路圖和簡化后的等效電路圖分別如圖1和圖2所示。其中，U是輸出電壓，RS是等效內(nèi)阻，RL是輸出負載電阻，C是輸出電容，
根據(jù)圖2有

可認為開關S閉合前電容電壓UC為零，由式(1)可得

由上述計算，可以看出電容電壓VC是按指數(shù)規(guī)律不斷上升，要使輸出電壓更快更穩(wěn)定的建立，電源輸出內(nèi)阻要小，一般通過高增益、快速響應的輸出穩(wěn)壓反饋環(huán)路，可以實現(xiàn)性能的改善和提高。