交流电源输出直流，响应速度比直流电源更快？

 

本文导读

在高压直流供电测试中，很多用户存在疑问：同为开关型电源，为什么交直流电源输出直流时的动态响应时间，反而比纯直流电源更快？本文将结合具体数据与内部原理揭晓。

 

特种装备、AI服务器电源等行业对高动态的直流供电有明确要求。以800Vdc测试条件为例：致远仪器PSA6000系列交直流电源0-800Vdc上升时间100us，PSB8000系列直流电源0-800Vdc上升时间为800us。

这8倍的响应差距，主要是两类产品的设计目的不同，体现在环路带宽范围及输出级LC滤波的差异上。

 

设计目标导致的LC滤波差异

直流电源：首要目标是追求极致的精度、稳定性以及极低的输出纹波。为了获得这种“纯净”的输出，其硬件设计更侧重于稳态指标，从而在客观上限制了电压突变时的调节速率。交直流电源：设计目标是提供可编程波形，模拟各种电网工况（电压骤降、波动、谐波）。这要求它必须能快速、精确地跟踪设定的输出波形变化，因此其硬件天然具备应对从交流切换到直流，或直流电压阶跃变化的快速响应能力。
 

环路带宽与控制技术的差异
 

直流电源：为了确保在各种极端负载下的绝对稳定性与抗干扰能力，控制环路带宽通常设定在1kHz以下，多采取技术成熟、运行稳健的数字控制策略。

交直流电源：为了实现复杂波形的复现，普遍采用高带宽（几十至几百kHz）的电压/电流控制环路，并结合先进的数字控制技术（如前馈控制），能提前预测并补偿负载变化带来的影响。
 

一个生动的原理比喻

直流电源：像一个用手动阀门调节水流量来维持水压的大水塔。

 

 

水塔容量大（大电容），压力稳定，但响应慢。当用水量突然增大，水位（电压）下降，管理员看到压力表（反馈）后，再慢慢拧开阀门（调整管），需要较长时间恢复，但胜在控制精度高。

 

 

交直流源（输出直流）：像一个由高速伺服电机控制的精密变频水泵。

 

 

它直接连接在水管上，实时监测水压（输出）。一旦压力有丝毫变化，控制系统立刻计算并命令水泵在毫秒内改变转速（调节PWM脉宽），瞬间调整供水流量。因为它本身就是为快速响应而设计。

 

基于应用场景的选型建议

 

 

理解了底层逻辑，选型思路便非常清晰：

 

 

1、如关注极速响应与工况模拟：选择PSA6000系列高性能交直流源；

 

 

适用于电机反电动势、光伏阵列模拟及车载OBC电网波动测试，兼具顶级电压动态响应能力（0~1000Vdc＜150us），并且能达到0.1%的电压控制精度。

 

 

2、如关注极高精度与纯净度：选择PSB8000系列高性能双向直流电源；

 

 

适用于传感器标定、精密芯片供电等对纹波极其敏感的场景，能达到国际先进的电压及电流控制精度（0.02%），并且兼顾动态响应（0~1000Vdc＜800us）。

 

 

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