转帖：[容易被忽略的电源瞬态响应]
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如果用示波器对直流电源的输出电压进行监测，这样有明显电压跌落的波形是不是经常会看到？
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这是任何电源都存在的正常现象。当负载吸收电流发生跳变的瞬间，就会造成电源输出端的电压瞬间偏离设定值。这个示波器屏幕的截图（图1），就是当我的一个电源的负载电流，从1mA 瞬间变化到500mA时， 输出电压经历了约30uS 瞬间变化。
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我们通常称之为电源的负载瞬态恢复时间，或者瞬态响应时间。它表征的是，当负载电流发生突然变化的时候，电源电压恢复到设定范围内所需要的时间。如图2所示：
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在表征电源的瞬态响应，我们会考虑三个方面：
1． 负载的幅度变化，例如，负载从全负载的50%， 跳变到100%负载。对于最大10A输出电流的电源，就是负载的电流从5A跳变到了10A。
2． 电源从开始变化开始，恢复到负载改变前设定电压的一定范围之内。需要注意的是，由于负载的改变和电源的负载效应双重影响，电源电压不可能回到负载改变前的值。通常会定义一个电压范围，例如恢复到负载改变前电压的±20mV之内，或 ±0.1% 之内。
3． 瞬态响应时间就是电压恢复指定电源范围内需要的时间值。
直流电源的瞬态响应时间快慢和跌落的幅度不尽相同。例如，安捷伦N6705B直流电源分析仪中所用的高性能模块N675xA， 瞬态响应指标如下：
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又譬如基本性能高功率电源N5700系列的瞬态响应指标为1ms或2ms
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再有专门给通信设备设计的66300系列通信电源，则具有最快20us的瞬态响应速度
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瞬态电压特性是电源本身固有的特性。 电源内部有很多的储能元件，电压的调整需要从输出回读、比较标准电压、调整开关占空比等一系列过程。提高控制回路的速度，可以提供更短的瞬态响应时间。 但有可能造成输出非常不稳定，甚至出现振荡，就像我在图2中所示的。因此，具备快速瞬态响应能力的电源，通常为了保证输出质量，就必须采用一些更为先进的技术，从而提升了成本和价格。
如果电压瞬态响应能力较差，导致电压跌落/过冲时间过长，幅度过大，直接会造成很多问题。 特别是对于不停快速变化的负载，如手机、Wifi、无线传感器等这些无线通信的设备和器件， 其变化速度可能已经超过电源的瞬态响应能力，就会使电源电压无法达到其设定值，甚至还会造成被测件的自动关机或重复启动。这会让测量无法正常进行。因此，如果有这种应用，就必须考虑采用一个更快响应能力的电源。
大部分直流电源的瞬态电压过冲或跌落幅度不被表征或定义, 这是由于该参数很大程度上取决与负载的特性。 通常情况下，这个值会小于1V。 但市面上有些电源的瞬态响应时间过长，如果处理不好，在负载、电源及导线共同影响下, 过冲电压可能会达到1-4V。
为了减小瞬态电压变化幅度，可以采用在电路中并联一个大电容的方式，平滑电压的跌落或过冲幅度，但这也会导致瞬态响应时间更长，如图4所示。
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在加入电容后，对提升电路的瞬态响应能力，往往会起到比较明显的效果。如图4所示的，我们在用一个通用电源测量GSM手机脉冲电流，在没有并联电容的时候，瞬间电源跌落会达到0.6V （见图4左）. 对于一个工作在3.8V的手机来说，这样大的电源跌落足以造成手机自动关机。当我们并联了一个2000uF的电容后，电源跌落降到了0.2V以下，得到明显改善，见图4右所示（图中，黄色曲线为电压，绿色曲线为电流）。
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此外，并联电容的还会带来以下几个方面的影响：
1.使自动测试系统的速度下降
2.降低电流的测量精度
3.占用测试夹具的内部空间
4.影响开关的寿命
这也是类似手机等通信设备测试时采用象66300通信电源这样具备快速电压瞬态响应能力的电源的最突出原因之一。
（转帖结束） 响应速度 与 DCDC芯片设计有很大关系 另外补偿环也很重要，测试过多家多个型号的DCDC-Buck Demo，有好有坏。 讲得很好，第三张图的过冲没看明白，楼主讲一下吧， 本帖最后由 MLD 于 2015-11-14 09:15 编辑
这是凌力尔特公司的芯片：LT1086(5V/1.5A)，LT公司的参考电路是用固定负载电阻产生500mA电流作测试(仿真)的，我这里把电流加大到800mA、动态1.3A(约额定的87%，见下图)，看上去是不错、、、
liaihua1997 发表于 2015-11-14 09:04
讲得很好，第三张图的过冲没看明白，楼主讲一下吧，
过冲我的理解是"惯性"吧、、、比如你开一台车、要求与另一车保持绝对平行，当那车突然加速又马上刹车停止时，你肯定是开头跟不上、后面又冲过头的状态、、、呵呵！ MLD 发表于 2015-11-14 09:31
过冲我的理解是"惯性"吧、、、比如你开一台车、要求与另一车保持绝对平行，当那车突然加速又马上刹车停止 ...
应该是这个意思，瞬态响应时，反馈过度了 这几天正好在考虑这个问题，多谢了！有些问题需要指点一下, 考虑这样几个组合的电源模型：
1. Line--->Transformer&rectifier--->Linear Voltage regulator--->Current regulator（load）
2. Line--->AC-DC---> Current regulator（load）
3. Line--->AC-DC--->DC-DC--->Current regulator（load）
4.Line--->AC-DC---> Linear Voltage regulator--->Current regulator（load）
5.Line--->AC-DC--->DC-DC--->Linear Voltage regulator--->Current regulator（load）
这里的current regulator可以看做是可调的电流源，也可以看做可调电流负载。这几种情况下的负载响应有应该有不同的差别吧？
是不是一般情况下有1应该是最快的？4，5情况下后面的线性稳压使得负载响应也比2,3快些？
如楼上所说，2,3情况下需要如何补偿？ liaihua1997 发表于 2015-11-14 09:04
讲得很好，第三张图的过冲没看明白，楼主讲一下吧，
我的理解是输出电压已到达额定值，但是由于调整环路中一些电容的存在，使得调整环路的输出滞后，于是出现过冲。 MLD 发表于 2015-11-14 09:31
过冲我的理解是"惯性"吧、、、比如你开一台车、要求与另一车保持绝对平行，当那车突然加速又马上刹车停止 ...
楼主的比方在确切了，让我茅塞顿开！ DevLabs 发表于 2015-11-14 11:29
我的理解是输出电压已到达额定值，但是由于调整环路中一些电容的存在，使得调整环路的输出滞后，于是出现 ...
非常感谢大侠的回答，结合楼主和你的回答终于理解了， 或者用MOS管+电容做个缓起电路，量大的话成本几分钱，效果也蛮好的 接#4楼、、、
其实在上面的波形图里，因为刻度问题，由负载引起的电压波动幅度是多少(mVpp)是看不清楚的、我们应尝试将其细节放大
输出电压波形的局部细节放大:
本帖最后由 MLD 于 2015-11-14 15:53 编辑
即：当负载电流在1.3A到o.3A间变化(变化量=1A)时，输出电压相应的波动幅值约为7mV(p-p)、、、 我们应该注意到的是，在#4楼的电路里，输入电压是毫无波纹的理想电压源，因此上面的数据仍然只是参考，反映不了实际状态、、、 而我们实际上常用的典型电路应该包括有变压器+整流器+滤波器、、、
顶一下楼主 接#16楼、、、
此时的输出电压波形就应该是这样的了：
反馈环路需要有阻尼，不同类型负载也会不同，过快会不稳定，过慢会有过冲，反正设计电源就是不断取舍与折中的过程。 本帖最后由 MLD 于 2015-11-14 19:18 编辑
接#18楼、、、
显然这是滤波的问题，在加入下面的电子滤波器进行加强后，100Hz的残余纹波就应该得到解决：
楼主说的情况经常见到，一直没有认识到其中的问题，学习了
小结：
“瞬态响应”是指在负载电流发生瞬变时，电源的输出电压也能维持在特定容差范围内的能力。“瞬态响应”是稳压电源的一个很重要的参数、、、
对于稳压源、我们希望最好是无论电流如何变化，输出电压都能够纹丝不动的保持不变。由负载引起的电压变化为零，但是这只能是理想状态、、、
实际情况是我们一旦选定了稳压电路的结构形式，那么这台稳压器的性能几乎就定了，剩下的最多就只能是选择优良的元件这条路了、、、
(个人的感觉) MLD 发表于 2015-11-14 19:32
小结：
“瞬态响应”是指在负载电流发生瞬变时，电源的输出电压也能维持在特定容差范围内的能力。“瞬态 ...
我感觉环路补偿，运放参数都会影响瞬态响应，但又不确定(不知道)是怎么影响的。
你对稳压电路结构有什么研究吗？求分享……
PS：ltspice是个好东西。 没有FRA的情况下，这样测也行 瞬态响应和时间要求密切相关的 谢谢 前两天刚看到同事分享的一个案例，DSP28035操作SRAM，在低温-5゜C下经常读错数据。经测量是操作SRAM时电源跌落了，引起数据异常。后来把SRAM电源的电容加大再测试就好了。原来是两个0.1uf并联，把其中一个改成了10uf 好帖！谢谢分享 mark~~~~~~~ 楼主的比方在确切了，让我茅塞顿开！
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