電源模塊輸出為何振蕩？

在復雜的工業控制系統中，由于涉及功能繁多，因此需要各種各樣的電源進行組合使用。各電源之間往往需要設計合適的電路進行連接，中間電路設計得不合理的話就會導致電路出現問題。本文選擇一種情況進行分析說明。

電源連接問題

在做AC-DC電源與DC-DC電源模塊連接時，為了降低電路的啟動電流，在DC-DC電源模塊前端接入了熱敏電阻，具體電路如下圖1。結果在進行電路測試時出現了問題，電路在關斷的時候DC-DC電源模塊輸出電壓出現振蕩，無法直接關斷，測試波形如圖2。

圖1 應用電路圖

圖2 模塊關斷波形圖

問題分析

對圖2波形進行分析，發現輸出振蕩波形在AC-DC-24V電壓下降至低于8V時消失了，該電源模塊具有輸入欠壓保護功能，推測可能是模塊輸入端電壓在8V左右波動，引發了欠壓保護，導致輸出端在不斷開啟和關閉間形成振蕩。

對模塊輸入端電壓波形進行檢測如圖3，可見在AC-DC-24V電壓關斷下降后，VIN電壓下降至6.8V左右時出現了波動，VIN電壓波動區間與輸出12V電壓振蕩區間重合。由此可知，模塊關閉時輸出振蕩是由于模塊輸入端電壓波動使得模塊反復進入欠壓保護狀態所導致的。

圖3 測試波形圖

進一步分析圖3中波形，可以看到VIN電壓與AC-DC-24V電壓在輸出震蕩結束前均存在壓差，結合電路圖中VIN與AC-DC-24V之間存在熱敏電阻RT1，可知RT1的存在使得電路存在壓差。在AC-DC-24V關斷時，由于壓差的存在，VIN電壓先下降至低于6.8V，此時模塊進入欠壓保護狀態，模塊輸出關閉輸出電壓下降。此時AC-DC-24V電壓仍舊高于VIN電壓，故AC-DC-24V電壓會對電容C1、C2進行充電，使得VIN電壓抬高至8V以上，模塊脫離欠壓保護狀態，輸出重新開啟輸出電壓上升。模塊重新啟動后會消耗掉電容C1、C2提供的能量，使得VIN電壓再次下降至6.8V，模塊再次進入欠壓保護狀態。模塊重復多次進入和退出欠壓保護狀態，使得輸出電壓一直處于振蕩中，直至AC-DC-24V下降至低于8V后，不再進入欠壓保護狀態，從而結束輸出振蕩狀態。

解決方案及驗證

根據分析可知，因為電路中的熱敏電阻RT1使得電路存在壓差，重復觸發了欠壓保護功能，從而導致輸出電壓振蕩。故可將熱敏電阻RT1去掉，電路原理圖如圖4，測試波形如圖5。

分析圖5波形，去掉熱敏電阻RT1后，AC-DC-24V電壓關斷下降后，VIN電壓同步下降且不存在壓差，模塊輸出電壓沒有出現振蕩。由此可知通過去熱敏電阻RT1便能解決此電路輸出振蕩問題。

圖4 去掉RT1電路

圖5 修改電路測試波形圖

啟動電流的限制

E_UHBDD-6W、E_UHBDD-10W、E_UHBCS-6W這些產品內部均設計有軟啟動電路，用于降低模塊啟動電流，能夠有效地限制啟動電流尖峰，無需再增加額外的限流電路。