電源系統(tǒng)是整個(gè)電子設(shè)備的基石,一個(gè)電子設(shè)備通常需要一個(gè)或者數(shù)個(gè)電源單元才能支撐其運(yùn)行,因此它決定了整個(gè)系統(tǒng)的完整性和可靠性。
在電源量產(chǎn)時(shí),我們需要和各種器件離散性做“斗爭(zhēng)”,那么一個(gè)電源是否是穩(wěn)定的、魯棒的?在設(shè)計(jì)電源時(shí),我們必須要對(duì)其性能做詳盡的測(cè)試和驗(yàn)證。其中包括在動(dòng)態(tài)負(fù)載條件下對(duì)電源進(jìn)行穩(wěn)定性評(píng)價(jià)。
目錄
1、動(dòng)態(tài)響應(yīng)測(cè)試在電源測(cè)試中的重要性
2、如何使用RIGOL的DL3000電子負(fù)載及配套儀器進(jìn)行測(cè)試系統(tǒng)搭建
3、如何對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行特征分析
性能優(yōu)良的電源到底“優(yōu)良”在哪里?
一個(gè)設(shè)計(jì)優(yōu)良的電源設(shè)備,具有以下特性:
較好的負(fù)載調(diào)整率和較好的電源調(diào)整率
較好的負(fù)載動(dòng)態(tài)響應(yīng)和電源動(dòng)態(tài)響應(yīng):恢復(fù)時(shí)間快,電壓跌落/過(guò)沖小
其他指標(biāo),如紋波,效率,啟動(dòng)時(shí)間,輸入浪涌電流,功率因數(shù)等
何為負(fù)載動(dòng)態(tài)響應(yīng)?
動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能,包含負(fù)載動(dòng)態(tài)響應(yīng)和電源動(dòng)態(tài)響應(yīng),是電源非常重要的指標(biāo)之一。
負(fù)載動(dòng)態(tài)響應(yīng)指的是在恒壓模式下,繼輸出電流規(guī)定大小的階躍變化之后,輸出電壓恢復(fù)到規(guī)定百分?jǐn)?shù)范圍內(nèi)的時(shí)間;或者在恒流模式下,針對(duì)輸出電壓規(guī)定大小的階躍變化,輸出電流恢復(fù)到規(guī)定百分比范圍的時(shí)間。在常見(jiàn)的電源應(yīng)用中,負(fù)載可能存在快速波動(dòng),此時(shí)能夠保證輸出電壓的穩(wěn)定是電源需要具備的性能之一,而動(dòng)態(tài)響應(yīng)測(cè)試可以較好地評(píng)估電源內(nèi)部穩(wěn)壓控制的穩(wěn)定性。
搭建測(cè)試環(huán)境
-示波器(RIGOL全系列示波器)
-電子負(fù)載(DL3000系列)
-RP系列或PCA系列電流探頭(PCA系列電流探頭需搭配DS/MSO7000、MSO8000系列示波器使用)
-RP系列電壓探頭(如PVP2350)
-符合供電條件的電源
如何操作?
Step1 完成硬件系統(tǒng)連接
-將DUT的輸出端連接在DL3000電子負(fù)載的輸入端子上(注意電源和負(fù)載極性)
-將合適的①電壓探頭并聯(lián)在DUT輸出端,探頭連接到示波器的通道1
-將DUT輸入端與供電電源連接
-用電流探頭②卡在DUT輸出端的地線上,電流探頭連接到示波器的通道2
Step2 設(shè)定參數(shù)
-將DL3000電子負(fù)載設(shè)定為CC(定電流)模式后,按下前面板的[CON]按鈕即選擇Continual模式,此時(shí)屏幕上將會(huì)顯示設(shè)置向?qū)?,如下圖所示
-根據(jù)DUT的額定電流設(shè)定Range、A/B值和斜率、頻率
設(shè)置向?qū)疽?
-配置完成后點(diǎn)按[應(yīng)用]使設(shè)定值生效
-將示波器通道1(電壓探頭監(jiān)測(cè)通道)設(shè)定為AC耦合,垂直檔位調(diào)節(jié)到合適范圍(通常是50~100 mV/Div)
-將示波器電流探頭連接在通道2
-示波器的觸發(fā)通道選擇為通道2,觸發(fā)邊沿選擇為“上升沿觸發(fā)”,觸發(fā)模式選擇為“普通”模式。
參數(shù)設(shè)定要點(diǎn)
-A/B值:A值可以選定為DUT的額定電流;B值初始值可以設(shè)定為A值的80%,后續(xù)根據(jù)實(shí)際波形適當(dāng)調(diào)節(jié)B值
-斜率:斜率通常意味著從A值轉(zhuǎn)換到B值的電流斜率,斜率越高意味著激勵(lì)包含的頻率分量越高,因此建議選擇最大值
-頻率:通常來(lái)說(shuō)1KHz 50%占空比作為初始參數(shù)是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。在后續(xù)測(cè)試中可以根據(jù)實(shí)際波形適當(dāng)提高/降低
Step3 開(kāi)始測(cè)試
打開(kāi)DUT供電電源輸出,對(duì)DUT上電后點(diǎn)按DL3000電子負(fù)載的[Tran]進(jìn)入連續(xù)測(cè)試
適當(dāng)調(diào)節(jié)示波器