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嘉峪檢測網(wǎng) 2025-05-05 16:25
A、測試說明:
電壓基準(zhǔn)源分為并聯(lián)型和串聯(lián)穩(wěn)壓型。并聯(lián)型基準(zhǔn)主要是利用半導(dǎo)體結(jié)的正負(fù)溫度特性,通過設(shè)計(jì)一定的間隙電壓下,其溫度系數(shù)最小。一般的間隙電壓有2.5V, 1.24V,1.225V等。2.5V主要推薦使用AZ431&HA17431H2.5V-1%-SOT-23。1.24V 主要使用 AZ431L&LMV431 1.24V-0.5%-SOT-23。1.225V主要采用 LM4041&TS40411.225-0.5%-SOT-23。
串聯(lián)穩(wěn)壓型,其結(jié)構(gòu)同電壓調(diào)整器類似,其內(nèi)部一般也需要一個(gè)基準(zhǔn)源,外部有高精度的反饋網(wǎng)絡(luò)。由于一般要采用特殊的工藝,制程較復(fù)雜,價(jià)格較貴。此基準(zhǔn)能做到高精度,低溫度系數(shù)。主要用于高精度和低溫漂的場合。串聯(lián)型基準(zhǔn)主要采用2.5V,2.048V基準(zhǔn)。SOT-23封裝是以后主要封裝,3~5年內(nèi)基本不會(huì)淘汰。推薦ADR380&MAX60212.5V(2.048V)-0.24%-SOT-23-25ppm/C Max基準(zhǔn)電路典型電路如下:
電壓基準(zhǔn)在不同的單板中應(yīng)用的要求不同,有些單板(如SCU),迫于成本的壓力,有電壓基準(zhǔn)軟件校準(zhǔn)功能,可以使用精度較低的芯片。
1)基準(zhǔn)電壓應(yīng)根據(jù)模擬量測量精度要求調(diào)節(jié)其允許誤差范圍,同時(shí)應(yīng)該參考基準(zhǔn)源的精度。沒有特別說明,直流電壓基準(zhǔn)輸出誤差小于1%處理。對(duì)于有軟件校準(zhǔn)電壓基準(zhǔn)功能的電路,電壓基準(zhǔn)輸出誤差可適當(dāng)放寬,控制在5%以內(nèi)。
2)基準(zhǔn)電壓應(yīng)穩(wěn)定。用示波器測量電壓基準(zhǔn)輸出波形,不應(yīng)該出現(xiàn)低頻振蕩現(xiàn)象。
3)基準(zhǔn)電壓應(yīng)具有一定程度的抗擾性,否則會(huì)由于外部干擾引起基準(zhǔn)變化,在整個(gè)工作電壓范圍內(nèi),輸出誤差小于1%。
B、 測試方法:
1. 在額定輸入電壓使用萬用表測試基準(zhǔn)電壓輸出點(diǎn)的電壓,判斷其是否在誤差允許范圍內(nèi)。
2. 單板要求的工作電壓范圍內(nèi)變化,使用示波器測試基準(zhǔn)電壓輸出是否存在低頻振蕩現(xiàn)象。下圖為低頻振蕩的波形。
3. 在單板要求的工作電壓范圍內(nèi)變化,測試基準(zhǔn)輸出電壓。
C、判定標(biāo)準(zhǔn):
符合測試說明為合格,否則不合格。
D、 參考案例:
案例1 比較基準(zhǔn)電壓不準(zhǔn)問題
在EV2000-220KW變頻器初樣功能板調(diào)測時(shí)發(fā)現(xiàn)3.15V過流比較基準(zhǔn)輸出嚴(yán)重偏離設(shè)計(jì)值且正負(fù)不對(duì)稱。
在應(yīng)用中,3.15V基準(zhǔn)是由TL431加運(yùn)放形成的,其電路原理圖如下:
在初樣設(shè)計(jì)時(shí),上圖中的運(yùn)放U2為LM358,該器件對(duì)電源紋波的抑制能力較差。
上圖中,±15V電源由開關(guān)頻率約為40kHz的單端反激型電源提供,其中+15V為主反饋繞組,-15V為最簡單的二極管加電容形成整流濾波得到。這樣電源的-15V紋波較大,對(duì)電源紋波抑制能力差的運(yùn)放會(huì)使其輸出有較大的紋波。而過流比較基準(zhǔn)電壓要求精度高,此處用LM358輸出作基準(zhǔn)便不能滿足要求了。為了確定是否-15V電壓紋波引起運(yùn)放輸入偏離設(shè)計(jì)值,特此對(duì)-15V電源作了處理:斷開反激電源的-15V整流二極管,外用直流穩(wěn)壓電源對(duì)單板施加-15V電源,結(jié)果LM358的輸出很穩(wěn)定。說明LM358輸出的紋波和正負(fù)基準(zhǔn)的不稱性是由-15V的紋波電壓引起。
不改變電路結(jié)構(gòu),把LM358更換為電源紋波抑制能力強(qiáng)的運(yùn)放TL082后,電路滿足設(shè)計(jì)要求,如上圖所示。對(duì)電源紋波電壓較大和要求運(yùn)放輸出精度較高的場合,選用對(duì)電源紋波抑制能力強(qiáng)且頻率響應(yīng)快的運(yùn)放。
案例2 基準(zhǔn)震蕩問題
【問題描述】
基準(zhǔn)電源部分中輸出的電壓bref,vref和iref的紋波電壓過大,沒有滿足單板測試規(guī)范<1%的指標(biāo),其中BREF波形嚴(yán)重變形.具體波形如下:
【原因分析】基準(zhǔn)源的容性負(fù)載問題,容易引起震蕩。在器件資料中描述了帶容性負(fù)責(zé) 的穩(wěn)定性邊界條件。如下所示:在A,B線以下的區(qū)域都是易震蕩的區(qū)域。
【解決措施】431基準(zhǔn)電路的輸出端加了0.1UF的電容C239,該電容引起了基準(zhǔn)。通過把0.1uf濾波電容去掉,降低了電容的取值,現(xiàn)在為0.01uf,使其遠(yuǎn)離震蕩的邊界上。
來源:百度文庫