凌小磁最近發(fā)覺(jué)了一個(gè)被掩蓋的真相——為什么實(shí)測(cè)電壓總"縮水"。 在EMC實(shí)驗(yàn)室里，經(jīng)常聽(tīng)到工程師這樣的吐槽："為什么廠(chǎng)商宣傳的最大200V紋波電壓，接上DUT后連150V都達(dá)不到？" 這個(gè)行業(yè)普遍存在的"參數(shù)游戲"，本質(zhì)上源于測(cè)試設(shè)備廠(chǎng)商在玩"空載電壓"的數(shù)字魔術(shù)。 當(dāng)廠(chǎng)商說(shuō)"最大輸出電壓200V"時(shí)，這個(gè)數(shù)字往往是在零電流空載狀態(tài)下測(cè)得的理論值。就像CPU的TDP參數(shù)需要結(jié)合散熱條件才有意義一樣，測(cè)試設(shè)備的電壓參數(shù)必須關(guān)聯(lián)負(fù)載阻抗才有工程價(jià)值。我們實(shí)測(cè)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)接入典型汽車(chē)電池包（0.1Ω阻抗）時(shí)，某些設(shè)備的實(shí)際輸出電壓可能驟降至標(biāo)稱(chēng)值的60%！

這種空載時(shí)的最大電壓值參數(shù)沒(méi)有什么意義和價(jià)值。而今天，我們將一起從技術(shù)角度來(lái)分析和探究。

為了將直流與交流耦合在一起，需要一個(gè)耦合/去耦網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)由耦合變壓器和退耦電容組合而成；在高頻戰(zhàn)場(chǎng)，該網(wǎng)絡(luò)的阻抗不可忽視。 高頻戰(zhàn)場(chǎng)：阻抗分配的"電壓爭(zhēng)奪戰(zhàn)" 耦合網(wǎng)絡(luò)本質(zhì)上是個(gè)"阻抗戰(zhàn)場(chǎng)"：功放輸出的交流紋波，通過(guò)該網(wǎng)絡(luò)注入到DUT端。功放連接到該耦合變壓器前級(jí)的線(xiàn)纜、變壓器本身、耦合變壓器后級(jí)連接到DUT的線(xiàn)纜都擁有阻抗。將其視為一個(gè)電感，其感抗公式為：XL=2πfL。這個(gè)公式表明，頻率越高，它的感抗越高，同時(shí)由于集膚效應(yīng)，會(huì)進(jìn)一步增大該值。這里把該網(wǎng)絡(luò)的阻抗稱(chēng)為雜散阻抗Z雜散。 那什么是集膚效應(yīng)呢？簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是高頻下，導(dǎo)體的有效截面積減小，導(dǎo)致等效電感量增加。 此時(shí)接入DUT后，DUT的阻抗ZDUT就需要和這些雜散阻抗“搶奪電壓”。我們可以簡(jiǎn)單的使用公式來(lái)進(jìn)行描述——

這個(gè)公式表明—— DUT的阻抗越小，越難以達(dá)到廠(chǎng)商宣傳的空載時(shí)的最大電壓Vmax 典型的，對(duì)于整車(chē)廠(chǎng)來(lái)說(shuō)，作為DUT的電池包的電阻ZDUT僅有約0.1Ω，那么此時(shí)Z雜散就會(huì)對(duì)測(cè)試造成極大的影響。 說(shuō)完高頻，我們接著來(lái)講講低頻。 低頻陷阱：銅損帶來(lái)的"功率黑洞" 低頻時(shí)，變壓器將會(huì)化身“能量殺手”。因?yàn)樵诘皖l下，變壓器的阻抗極低，根據(jù)熱效率公式——

可知，變壓器的阻抗越低，其發(fā)熱越高，及銅損越大。 這會(huì)影響變壓器前級(jí)與變壓器后級(jí)的傳導(dǎo)效率。

審核編輯 黃宇