開關(guān)穩(wěn)壓電源系統(tǒng)設(shè)計方案

　　4 系統(tǒng)測試

　　4. 1 測試儀器

　　系統(tǒng)測試所需測試儀器如下：

　　EE1410 合成函數(shù)信號發(fā)生器； TEK 1002B 數(shù)字存儲示波器； TEK 2024 四通道隔離示波器； UT88B 4 12位數(shù)字萬用表； 直流穩(wěn)壓源； MS8215 3 12位數(shù)字萬用表。

　　4. 2 測試方案及數(shù)據(jù)

　　4. 2. 1 輸出電壓Uo可調(diào)測試

　　輸出電壓可調(diào)測試方案： 負(fù)載采用20 Ω 電阻值，用UT88B 數(shù)字萬用表監(jiān)測負(fù)載電壓。通過鍵盤輸入設(shè)定電壓，具體數(shù)據(jù)記錄在表2 設(shè)定電壓欄。按確認(rèn)鍵后讀出數(shù)字萬用表顯示的電壓，具體數(shù)據(jù)記錄在表2 中實際電壓欄。

表2 輸出電壓可調(diào)測試數(shù)據(jù)

　　4. 2. 2 電壓調(diào)整率測試

　　電壓調(diào)整率測試方案： 負(fù)載為可調(diào)阻性負(fù)載，用UT88B 萬用表分別監(jiān)測隔離變壓器輸出電壓（ U2） 和負(fù)載電壓（ Uo） 。調(diào)自耦變壓器，使U2分別為15 V 和21 V，同時調(diào)滑動變阻器，使負(fù)載電流維持在2 A，分別記錄兩次負(fù)載電壓Uo1 = 36. 03 （ V） ，Uo2 = 36. 04 （ V）。根據(jù)題目所給出的相關(guān)公式可計算出電壓調(diào)整率：

　　4. 2. 3 負(fù)載調(diào)整率測試

　　負(fù)載調(diào)整率測試方案： 分別用UT88B 萬用表監(jiān)測隔離變壓器輸出電壓（ U2） 、負(fù)載電壓和負(fù)載電流，調(diào)滑動變阻器使輸出電流分別為0 A 和2 A，調(diào)隔離變壓器使U2維持在18 V，同時記錄對應(yīng)的負(fù)載電壓Uo1 = 36． 03 ( V) ，Uo2 = 35． 93 ( V)。根據(jù)相關(guān)公式可計算出電壓調(diào)整率：

4. 2. 4 DC-DC 變換器效率測試

　　DC-DC 變換器效率測試方案： 調(diào)節(jié)自耦變壓器使隔離變壓器輸出電壓（ U2） 為18 V，調(diào)整變換器使輸出電壓（ Uo） 為36 V，調(diào)節(jié)負(fù)載使輸出電流為2 A，用UT88B 萬用表檢測并記錄此時DC-DC 變換器輸入輸出電壓，輸入輸出電流：

　　計算出變換器效率：

　　4. 2. 5 輸出紋波電壓測試

　　輸出紋波電壓測試方案： 調(diào)節(jié)自耦變壓器、變換器輸出電壓、負(fù)載使U2為18 V，Uo為36 V，輸出電流為2A。使用TEK 1002B 數(shù)字存儲示波器在AC 耦合、時基25 ms /div 測量輸出電壓紋波Uopp，其示波器輸出紋波電壓圖如圖5 所示。

圖5 輸出紋波電壓圖

　　4. 2. 6 過流保護(hù)動作電流測試

　　本系統(tǒng)可以有兩種過流保護(hù)模式，模式一： 限流保護(hù)； 模式二： 封鎖保護(hù)。兩種保護(hù)均可通過鍵盤設(shè)定保護(hù)電流的閾值，并自恢復(fù)。限流保護(hù)測試方案：

　　UT88B 監(jiān)視負(fù)載電流，負(fù)載為滑動變阻器，分別設(shè)定保護(hù)電流為2 A、2. 5 A、3 A。調(diào)整滑動變阻器分別記錄最大輸出電流（ 即為保護(hù)電流） 。然后減小電到閾值以下，測試值能否降低到保護(hù)電流以下。封鎖保護(hù)測試方案： UT88B 監(jiān)視負(fù)載電流，負(fù)載為滑動變阻器，分別設(shè)定保護(hù)電流為2 A、2. 5 A、3 A。調(diào)整滑動變阻器，使負(fù)載電流慢慢接近設(shè)定電流值。記錄負(fù)載電流是否被封鎖到0，測試結(jié)果見表3。

表3 過流保護(hù)模式測試結(jié)果

　　由表3 可知，最大輸出電流為設(shè)定電流值，能自恢復(fù)。說明本系統(tǒng)過流保護(hù)作用明顯，并可自恢復(fù)到正常狀態(tài)。

　　5 結(jié)語

　　綜合分析各項指標(biāo)的測試結(jié)果，本系統(tǒng)各項指標(biāo)均達(dá)到或超過設(shè)計指標(biāo)。系統(tǒng)實際效率應(yīng)略低于理論計算值，主要是因為計算中沒有涉及boost 電感等損耗，進(jìn)一步提高效率的措施是采用同步整流取代二極管整流等措施，本系統(tǒng)是一種較為理想的設(shè)計方案。