電源動態響應反應其對負載突變的應變能力
電源的動態響應反映了電源對負載電流發生突變時的應變能力，也是評估電源環路穩定性最簡單的方法之一。在設計電源為動態負載供電時，電源的不合理設計會導致電源輸出電壓出現較大的上下沖尖峰，輕者導致電路重啟，重者導致元器件過壓而損壞。
圖1 電源動態輸出波形
相信上圖所示波形，有不少硬件工程師都見過類似的波形。此波形存在較大的上下沖尖峰電壓，什么樣的電路會出現這種現象呢？下面就來討論一下電源動態響應在哪些應用場合比較關注、及其測試方法、調試改進設計。
對電源動態性能要求較高的應用場合
以下的幾種應用會出現負載電流大動態變化，同時可能導致電源輸出電壓的較大波動。
- 帶功放的電路，并通過使能端控制其工作；
- 帶射頻單元電路，射頻電路一般不會連續發射，射頻電路發射信號瞬態電流較大；
- 帶大功率繼電器或電磁閥的電路，一般在啟動瞬間需求的電流較大。
圖2 負載動態變化較大的應用場合
如何測試電源的動態性能
測試電源的動態性能，一般需要如下設備：供電電源、可編程電子負載儀、示波器等。
輸入電壓為額定值，使輸出負載在額定值的25％~50％~25％和50％~75％~50％周期性變化。如無特殊要求，則按照周期0.5MS，變化速率1A/uS設定（變化速率，部分負載儀可設定，大多數為定值）。
用示波器測量輸出電壓的過沖幅度及恢復時間，注意此時器件不能出現嘯叫。
實際應用中可能出現負載在10%到100%變化的情形，此時需要保證電源能正常工作。輸出電壓的上下沖幅值也會稍大。
調整電源動態的經驗分享
電源一般都為閉環控制，比較科學的分析方法是利用傳遞函數進行分析。此分析方法需要很專業的學術知識，對于設計應用難度較大。一般是通過測試加調試實現電路的穩定性。
- 根據調試經驗，一般改善電源動態響應的方法有兩種：
- 增大輸出電容，即增加電源瞬間輸出電能的能力；
- 通過阻容組合，調整不同頻段的反饋增益。常用器件為電容，并聯或串聯來得到合適的高頻增益；
以上都是經驗之談，要真正設計出穩定的電源，還需要借助工具儀器。我司最新引進了“電源環路分析儀”，可以對每個電源進行定量的分析，根據測試結果得出合理的參數配置。
調整之前的波形：
圖3 動態較差的波形
測試調整后的波形：
圖4 調整后的動態波形
