開(kāi)關(guān)電源的軟啟動(dòng)過(guò)程分析

　　簡(jiǎn)介：過(guò)去，要測試電源的特征，我們只是停留在用萬(wàn)用表測量靜態(tài)電流和電壓，并用計算器進(jìn)行復雜的計算。今天，示波器成為了很多工程師的首選電源測量平臺。有些高性?xún)r(jià)比的示波器甚至配備了電源分析軟件，簡(jiǎn)化了設置，并使得動(dòng)態(tài)測量更為容易。

　　開(kāi)關(guān)管作為開(kāi)關(guān)電源里面最重要的器件之一，在電源調試中也是受關(guān)注的重中之重。開(kāi)關(guān)管的關(guān)斷和導通動(dòng)作，實(shí)際上是一個(gè)比較復雜的過(guò)程，但我們先可以把它進(jìn)行簡(jiǎn)單化分析。例如，當電源開(kāi)關(guān)管導通或截止的時(shí)候，我們就把它看成是一個(gè)理想的開(kāi)關(guān)，其工作時(shí)只有兩種狀態(tài)，通或斷。

　　過(guò)去，要測試電源的特征，我們只是停留在用萬(wàn)用表測量靜態(tài)電流和電壓，并用計算器進(jìn)行復雜的計算。今天，示波器成為了很多工程師的首選電源測量平臺。有些高性?xún)r(jià)比的示波器甚至配備了電源分析軟件，簡(jiǎn)化了設置，并使得動(dòng)態(tài)測量更為容易。

　　簡(jiǎn)單地說(shuō)，電源開(kāi)關(guān)管導通和關(guān)斷都是需要時(shí)間的。一般都簡(jiǎn)單地把開(kāi)關(guān)管導通時(shí)間ton分為導通延時(shí)時(shí)間td和導通上升時(shí)間tr，而把開(kāi)關(guān)管關(guān)閉時(shí)間toff分為關(guān)閉延時(shí)時(shí)間tstg(或稱(chēng)關(guān)閉貯存時(shí)間)和關(guān)閉下降時(shí)間tf，如圖1所示。

　　圖1 電源開(kāi)關(guān)管導通和關(guān)閉過(guò)程的測試簡(jiǎn)化波形

　　開(kāi)關(guān)電源在第一個(gè)工作周期，由于輸出電壓要對濾波儲能電容充電，充電電流很大，負載會(huì )很重，因此一般的開(kāi)關(guān)電源都要采取軟啟動(dòng)措施，開(kāi)始的時(shí)候占空比很小，然后才慢慢地趨于正常。也就是在開(kāi)始的時(shí)候，工作電壓比較低，然后才慢慢升高到正常值。這個(gè)時(shí)間一般會(huì )比較長(cháng)，可能會(huì )長(cháng)達幾百毫秒，這個(gè)時(shí)候會(huì )非?？简炇静ㄆ鞯拇鎯δ芰?。ZDS2024 Plus標配的250M存儲深度，能在觀(guān)察記錄一秒的波形同時(shí)還能保證500Msa/s的采樣率，這在很多情況下是非常富余的。

　　一款開(kāi)關(guān)電源的輸出端的上電波形，可以看到電源在1.64秒內，有兩個(gè)緩沖上升的過(guò)程。如圖2所示。

　　圖2 一款開(kāi)關(guān)電源的上電輸出波形

　　圖3 開(kāi)關(guān)管測試