【導讀】在上篇文章中，我們利用R&Sdeceshiyiqidajianchuleyitaoceshixitong，shiyongbutongdedianganqicelianggonglvbianhuanqidewenbodianliuhekaiguanpinlv，tongguoshiyanyanzhenglegezhongshuxuesuanfadekexingxing。

接下來，我們繼續實操環節，還是利用R&S的測試設備（示波器、電源、探頭等）搭建出測試係統，分別對負載和線路的瞬態應力、過流保護應力進行測試

，驗證選擇飽和電感是不是會讓電路出現任何瞬態不穩定現象。

應力測試實驗示例

應力測試實驗使用了如下圖所示PMLK BOOST板。主要是使用了該電路板的具有峰值電流模式控製的升壓調節器這一部分。使用兩個體積分別為82立方毫米的大部分飽和電感器（MSS6122-103）和220立方毫米的微飽和電感器(MSS7341-712)。由此可見

，飽和電感器比非飽和電感器小得多。

這zhe兩liang個ge元yuan件jian的de所suo有you特te性xing都dou通tong過guo實shi驗yan模mo型xing表biao征zheng，包bao括kuo溫wen度du的de影ying響xiang。根gen據ju工gong作zuo溫wen度du，我wo們men得de到dao了le所suo有you參can數shu值zhi。然ran後hou，使shi用yong與yu前qian一yi個ge實shi驗yan類lei似si的de實shi驗yan裝zhuang置zhi測ce試shi了le該gai電dian路lu板ban。

在這種情況下
，我們隻使用一個電流探頭來測量電感器電流，但可能需要其他電壓探頭檢測輸入電壓
、輸出電壓和其他信號。在這種情況下，為了了解調節器是否穩定運行，利用示波器的FFT功能，可以更容易地在頻域內檢測次諧波振蕩。我們將使用這兩個可視化來顯示這個現象。

gaiwendingxingtiaojianyiyingyongyubaohedianganqihefeibaohedianganqi。jiangdianganqishezhizaimouyigongzuodian
，shiyongbaohedianganqizhuanhuangonglvkenenghuichuxianbuwendingyunxinghuozhouqixingerciyunxing。yincishezhiyuzhi

，yibiankandaobuwendingxianxiang。

當電壓高於12V時
，這兩個帶電感器的轉換器都是周期性一次穩定運行。當將穩定性條件設置為12V時，飽和電感器和非飽和電感器都是周期性一次穩定運行。而當將其設置為低於12V時，飽和電感器表現為非周期性一次穩定運行
，非飽和電感器表現為周期性一次穩定運行。

應力測試仿真原理

為了從實驗上證明這一點，進行了仿真和實驗測試。仿真主要使用如下圖所示PSIM仿真器。利用C-block模塊通過一組C指令可以獲得功率電感器的任何非線性方程。功率電感器作為壓控電流源，受該模塊控製。

下(xia)圖(tu)仿(fang)真(zhen)結(jie)果(guo)表(biao)明(ming)，當(dang)設(she)計(ji)在(zai)穩(wen)定(ding)條(tiao)件(jian)的(de)極(ji)限(xian)下(xia)使(shi)用(yong)飽(bao)和(he)電(dian)感(gan)器(qi)時(shi)
，在(zai)時(shi)域(yu)中(zhong)可(ke)以(yi)看(kan)到(dao)，電(dian)感(gan)器(qi)電(dian)流(liu)波(bo)形(xing)是(shi)周(zhou)期(qi)性(xing)一(yi)次(ci)穩(wen)定(ding)的(de)。在(zai)頻(pin)域(yu)中(zhong)，可(ke)以(yi)看(kan)到(dao)在(zai)頻(pin)譜(pu)中(zhong)僅(jin)在(zai)大(da)約(yue)500kHz處出現了一個尖峰或峰值

，這就是調節器的開關頻率。

當dang電dian壓ya降jiang低di到dao穩wen定ding條tiao件jian極ji限xian之zhi外wai時shi，有you意yi迫po使shi係xi統tong進jin入ru不bu穩wen定ding狀zhuang態tai，然ran後hou出chu現xian不bu穩wen定ding狀zhuang態tai，但dan這zhe並bing不bu是shi真zhen正zheng的de不bu穩wen定ding狀zhuang態tai。因yin為wei缺que失shi輸shu出chu電dian壓ya的de調tiao節jie,調(tiao)節(jie)器(qi)繼(ji)續(xu)將(jiang)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)調(tiao)節(jie)至(zhi)期(qi)望(wang)水(shui)平(ping)。不(bu)同(tong)的(de)是(shi)，現(xian)在(zai)的(de)電(dian)感(gan)電(dian)流(liu)不(bu)再(zai)是(shi)周(zhou)期(qi)一(yi)次(ci)穩(wen)定(ding)
，而(er)是(shi)周(zhou)期(qi)二(er)次(ci)穩(wen)定(ding)。這(zhe)意(yi)味(wei)著(zhe)我(wo)們(men)有(you)一(yi)個(ge)占(zhan)空(kong)比(bi)較(jiao)大(da)的(de)周(zhou)期(qi)和(he)一(yi)個(ge)占(zhan)空(kong)比(bi)較(jiao)小(xiao)的(de)周(zhou)期(qi)。最(zui)終(zhong)，在(zai)頻(pin)域(yu)可(ke)以(yi)看(kan)到(dao)產(chan)生(sheng)了(le)次(ci)諧(xie)波(bo)振(zhen)蕩(dang)，這(zhe)是(shi)一(yi)個(ge)問(wen)題(ti)。從(cong)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)（EMI）的角度看,它產生了更多的電磁幹擾。

應力測試實驗結果

通(tong)過(guo)實(shi)驗(yan)進(jin)行(xing)同(tong)樣(yang)的(de)測(ce)試(shi)，得(de)到(dao)以(yi)下(xia)結(jie)果(guo)。下(xia)圖(tu)所(suo)示(shi)是(shi)周(zhou)期(qi)一(yi)次(ci)穩(wen)定(ding)運(yun)行(xing)的(de)波(bo)形(xing)。在(zai)頻(pin)譜(pu)中(zhong)半(ban)開(kai)關(guan)頻(pin)率(lv)處(chu)，可(ke)以(yi)看(kan)到(dao)有(you)一(yi)個(ge)較(jiao)小(xiao)的(de)峰(feng)值(zhi)。這(zhe)證(zheng)明(ming)了(le)調(tiao)節(jie)器(qi)處(chu)於(yu)周(zhou)期(qi)一(yi)次(ci)穩(wen)定(ding)的(de)邊(bian)緣(yuan)。

當降低電壓以超過穩定條件時
，得到與仿真結果完全相同的時域波形和頻譜，在調節器半開關頻率處有較大的峰值。

負載瞬態應力測試

如ru下xia圖tu所suo示shi，我wo們men進jin一yi步bu進jin行xing了le負fu載zai瞬shun態tai應ying力li測ce試shi。該gai瞬shun態tai條tiao件jian與yu最zui壞huai情qing況kuang下xia的de瞬shun態tai條tiao件jian相xiang同tong。從cong電dian感gan器qi電dian流liu的de波bo形xing可ke以yi看kan出chu

，當dang輸shu入ru電dian壓ya=12V,zaiwendingxingtiaojianjixiannei，meiyouchanshengcixiebozhendang。yinci，shejikaolvleshuntaitiaojianxiadiangandianliuguochongdeqingkuang。lianghaodedianyuanshejishi
，dangxuanzeyuanjianshibixukaolvsuoyoukenengdeshuntaihewentaixianxiangqiebixukaolvzuihuaideqingkuang。yinci
，ruguosuoxuanbaohedianganqizaizuihuaiqingkuangxia（包括負載瞬態）正確運行，那麼就不會出現不穩定性，也沒有意想不到的性能。

線路瞬態應力測試結果

我們同樣進行了線路瞬態應力測試

，得到如下圖所示結果。電感波形紅圈所示的點為電感器的最大應力條件。

線路/負載瞬態應力測試結果

下圖表示的是開關調節器在線路瞬態和負載瞬態條件下運行的情況。可以看到圖中沒有出現不穩定現象，也沒有產生次諧波振蕩。

過流保護應力測試

在zai選xuan擇ze電dian感gan器qi時shi
，它ta必bi須xu在zai過guo流liu保bao護hu之zhi前qian持chi續xu運yun行xing。下xia圖tu是shi一yi個ge過guo流liu測ce試shi，綠lv色se表biao示shi負fu載zai電dian流liu減jian小xiao或huo增zeng加jia。在zai某mou一yi點dian，越yue過guo閾yu值zhi，可ke以yi看kan到dao在zai紋wen波bo電dian流liu的de最zui大da幅fu度du處chu，調tiao節jie器qi從cong周zhou期qi一yi次ci穩wen定ding運yun行xing到dao停ting止zhi運yun行xing過guo程cheng中zhong沒mei有you出chu現xian任ren何he瞬shun態tai不bu穩wen定ding現xian象xiang。

至zhi此ci

，我wo們men圓yuan滿man完wan成cheng了le電dian感gan飽bao和he對dui開kai關guan模mo式shi電dian源yuan控kong製zhi運yun行xing的de影ying響xiang的de探tan秘mi研yan究jiu。從cong數shu學xue方fang法fa預yu測ce，到dao控kong製zhi技ji術shu下xia的de驗yan證zheng，最zui後hou通tong過guo應ying力li測ce試shi證zheng明ming：與非（去）飽和電感器相比
，飽和電感器具有縮小尺寸、降低重量和開關損耗的優點。毫無疑問，R&S為所有測試實驗搭建的強大測試平台，是完成這些複雜任務的可靠保障。

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