電源的起機特性對系統(tǒng)的影響有多少?
對于電源的參數(shù),大家關注比較多的是輸入輸出電壓、輸出功率、電壓精度、電壓調整率等,一般比較少去關注電源的起機參數(shù),如啟動波形、輸出建立時間等。在很多應用場合,忽視電源的起機參數(shù)可能會產生很多意想不到的奇怪現(xiàn)象,如系統(tǒng)啟動失敗、數(shù)據(jù)丟失、產品莫名失效等。
某以太網轉換模塊,原設計方案是用傳統(tǒng)的線性穩(wěn)壓器LM7805供電,在產品應用過程中,經常出現(xiàn)“上電時轉換模塊不斷復位重啟,不能正常工作”的異常情況,經排查分析,LM7805的起機特性正是罪魁禍首,如下:
實測LM7805的輸出電壓建立曲線,如圖 1所示,可知輸出電壓的建立時間較長,達39mS,且在電壓上升過程中,輸出電壓會振蕩。
以太網轉換模塊內設有監(jiān)測輸入電壓的監(jiān)控電路,LM7805的輸出電壓低于3.2V時,為保戶轉換模塊不在異常情況下工作,會強制模塊復位重啟。如圖 1可知,LM7805輸出電壓的建立過程中,因電壓振蕩,有時電壓會低于3.2V,此時模塊重啟,重啟后重新對電源索取較大的電流,若LM7805能提供過來,則順利啟動,若不能提供,則一直處于重啟狀態(tài),無法正常工作。
確定原因后,用管腳兼容的致遠ZY7805S-1000給以太網轉換模塊供電,實際應用中再沒出現(xiàn)過啟動失敗的情況。
用示波器觀察ZY7805S-1000的啟動波形,如圖2所示,采用ZY7805S-1500供電時,輸出電壓的建立時間只需10mS,電壓上升平穩(wěn),無電壓跌落現(xiàn)象,表現(xiàn)出良好的起機性能。
現(xiàn)代電子設備中包含有各種供電要求的IC,很多還是對供電質量要求極高的IC,如高性能CPU、FPGA、DSP等,它們所需的電流越來越大,同時,處理不同的任務時,功耗大為不同,CPU在不同任務間切換時,電源必須能保證在切換過程中,及在各種負載下都能穩(wěn)定輸出,因此,對供電電源的起機特性、瞬態(tài)響應指標有嚴格的要求。在此這些應用領域,ZY78xxS系列跟傳統(tǒng)的LM78xx線性穩(wěn)壓器相比,都有獨到的優(yōu)勢。
ZY78xxS系列產品,引腳跟傳統(tǒng)LM78xx系列兼容,輸出電流有0.5A、1A、1.5A三個系列,即ZY78xxS-500、ZY78xxS-1000、ZY78xxS-1500、ZY78xxS-2000,其中,“xx”代表輸出電壓,如ZY7812S-1000,表示:輸出電壓12V,輸出電流1000mA。產品示意圖如圖3所示。
產品主要特性如下:
- 輸出精度:典型值±2%;
- 過熱保護:+150℃過熱保護;
- 工作溫度:-40℃~+85℃;
- SIP封裝,國際標準引腳方式,直立或臥放安裝方式;
- 無需外加散熱片;
- 引腳與LM78xx或LM79xx系列兼容;
- 短路保護:可持續(xù)短路,自恢復;
- 可接成負電壓輸出;
- 效率高達95%;
- 大電流輸出:0.5A、1A、1.5A、2A;
- 外殼材料阻燃耐熱,符合UL94-V0標準。
ZY78xxS系列的應用簡單,一般情況下無需外接任何器件即可直接使用,為更進一步改善輸入反射紋波,輸出紋波噪聲,可在輸入、輸出端各加一個電容,以ZY7805S-500為例,如圖4所示。
輸出接最大容性負載(100uF)時,啟動波形平滑,啟動時間約8mS,輸出建立時間約3mS,如圖5所示。
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