R&S®Essentials | 전원 공급기 기초

출력 응답 이해하기

저자: Anja Fenske, R&S Essentials Power Supply 제품 매니저

빠르게 변하는 부하 조건에 대응할 수 있는 전원 공급기를 선택하는 것이 중요합니다. 예를 들어 장치가 매우 낮은 전류 소비에서 높은 전류 소비로 전환할 경우 전원 공급기의 출력은 일정 시간이 경과된 후 최종 설정에 도달합니다. 반면 전원 공급기는 고감도 DUT에 문제를 일으킬 수 있는 오버슈트에 대응할 수 있습니다.

전원 공급기는 유형에 따라 급격한 부하 변동 시 빠르거나 느린 속도로 복구합니다.

부하 복구 시간

부하 복구 시간은 과도 응답이라고도 하며, 부하 변동 후 DC 전원 공급기가 설정된 전압 레벨에 도달하는 데 필요한 시간을 나타냅니다. 전류가 급격히 상승하면 전원 공급기의 출력 전압이 강하합니다. 마찬가지로, 전류가 감소하면 전원 공급기의 전압이 일시적으로 증가합니다. 부하 복구 시간은 전원 공급기가 상당한 부하 변동으로 인해 발생한 과도상태로부터 복구하기까지 소요된 시간입니다.

휴대전화, IoT 기기와 같은 전자제품은 대기모드에서 낮은 전력을 소모합니다. 하지만 장치가 송신 모드(Transmit Mode)로 전환되면 전류가 급격히 증가합니다. 이러한 DUT에 전원을 공급하는 전원 공급기는 최소한의 전압 강하 또는 오버슈트 없이 몇 µA에서 암페어까지의 부하 변동을 처리할 수 있어야 합니다.

특수 전원 공급기는 제어 회로를 최적화하여 부하 변동에 매우 빠르게 대응하고 오버슈트를 최소화합니다.

R&S®NGL/NGM 시리즈 전원 공급기와 R&S®NGU 소스 측정 유닛을 사용하면 기기가 부하 변동에 대응하는 방식을 선택할 수 있습니다.

기본 설정인 "Fast"는 속도에 최적화되어 30 μs 미만의 복구 시간을 달성합니다. "Fast"를 비활성화할 경우 특수 부하 조건에서 오버슈트 방지를 우선적으로 처리하여 복구 시간이 약간 증가합니다.

전압 우선 모드(Voltage Priority Mode) 및 전류 우선 모드(Current Priority Mode)

출력 전압 설정과 조정(정전압 모드)이 전원 공급기의 기본 모드입니다. 대부분의 전원 공급기는 전류 제한을 통해 구성된 전류만 흐를 수 있는 정전류 모드에서도 사용할 수 있습니다. 하지만 이러한 장치는 빠른 전류 제한에 최적화되어 있지 않습니다. 전류 조정 시 오버슈트에서 발생한 과도 전류로 인해 민감한 DUT가 손상될 위험이 있습니다. 이러한 위험을 방지하기 위해 R&S®NGU 소스 측정 유닛에는 전압 및 전류 조정을 위한 별도의 작동 모드가 있습니다.

요약

  • 전원 공급기는 민감한 DUT의 손상을 방지하기 위해 빠르게 변하는 부하 조건에 빠르게 대응해야 합니다.
  • 부하 복구 시간이란 부하 변화 후 DC 전원 공급기가 설정된 전압 수준에서 안정화되는 데 걸리는 시간입니다.
  • 전류의 급격한 증가는 전압 강하를 일으킬 수 있으며 급격한 감소는 일시적인 전압 스파이크를 일으킬 수 있습니다.
  • 휴대전화, IoT 장치와 같은 장치는 슬립 모드에서 최소한의 전력만 필요하지만 액티브 모드에서는 갑작스러운 전류 증가가 나타납니다.
  • 전원 공급기는 나노암페어에서 암페어 단위의 부하 변화를 최소한의 전압 변동으로 처리해야 합니다.
  • R&S®NGL/NGM Series, R&S®NGU Source Measure Units와 같은 특수 전원 공급 장치는 부하 변화에 빠르게 대응하는 데 최적화된 제어 회로를 탑재하고 있습니다.

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