开关电源适配器负载特性问题解答

开关电源适配器负载特性问题解答

1.什么是开关电源适配器的负载特性？

开关电源适配器的负载特性（Load Characteristics）是指当输入电压为额定值时，输出电压与输出电流的关系曲线。

2.开关电源常见的负载有哪几类？

开关电源常见的负载有两大类，一种是恒定负载（亦称静态负载或固定负载），另一种是动态负载（亦称可变负载）。动态负载的种类很多，如瞬变负载、恒流负载、恒功率负载、峰值功率负载、惯性负载和低噪声负载。对于动态负载，开关电源应具有限流保护或截流保护功能。

3.开关电源适配器的瞬变负载有哪些特点？

瞬变负载亦称高di/dt的动态负载。其特点是负载电流时常发生瞬态变化，并且负载电流的变化率（di/dt）很大。例如，高速逻辑电路和射频/微波发射机的电流变化率可能超过100A/ps。目前生产的低电压微处理器在不同工作模式之间进行快速切换时，也会对开关电源产生影响，在几纳秒时间内可使开关电源的输出电流变化几个数量级。再如，许多计算机的开关电源电压为+3.3V，在从数据库中调出数据时要求开关电源能响应30A/us的负载电流跳变。假定负载电流从零变化到5A所用的时间为1us。若开关电源的带宽为25kHz，完成上述变化所需时间为1/25 kHz=40us，假定电流是线性上升的，所缺少的电荷量就是（5A/2）X40us=100uC。若允许+3.3电压波动50mV，并且该瞬时能量是由输出滤波电容器提供的，则需要100 uC/50 mV=2000uF的电容量，才能避免电压跌落到规定值以下。需要注意，不能用一只的标称电容器来达到上述目的，而应采用几只小容量的电容器并联成2200uF。因为总的输出滤波电容器等效串联电阻R’esr=50mV/5A=10mΩ，因此每只小容量电容器的等效串联电阻应为R’esr=10m Ω/n，n代表并联电容器的数量。当n=4时，R’esr=40mΩ。这样可大大减小对输出滤波电容器的要求。

4.如何改善开关电源的瞬态响应？

为改善瞬态响应，推荐采用A VX钽电容作输出电容器，这种电容器是用金属钽为正极，以稀硫酸等配液为负极，以钽表面生成的氧化膜作介质而制成的。其主要优点是绝缘电阻高，频率响应范围宽，漏电流极小，温度特性好（工作温度范围在－55~＋125℃），体积小，容量大，性能稳定，使用寿命长，可广泛用于军事、计算机、手机、电源控制器等高端技术领域。