下圖顯示了一個3.3V / 3A轉(zhuǎn)換器負載階躍響應(yīng)較差和良好的例子。左邊的例子顯示調(diào)節(jié)器輸出電壓在負載暫態(tài)后出現(xiàn)嚴重的振鈴現(xiàn)象,說明控制回路具有邊際穩(wěn)定性。在大多數(shù)情況下,這與反饋回路補償結(jié)合輸出電容值有關(guān)。
測試的實施(以客戶實測場景為例)
客戶這邊之前的產(chǎn)品沒有測試過這個參數(shù),批量生產(chǎn)后發(fā)現(xiàn)后端MCU在現(xiàn)場大量過壓損壞。后更換DCDC芯片,廠商說絕對不會有類似問題。但是客戶還是不放心,希望我們可以協(xié)助測量一下。
我們采用了如下的測試方案
一個受脈沖發(fā)生器控制其通/斷的MOSFET開關(guān)。MOSFET開關(guān)的切換速度可用其柵極的可選的RC網(wǎng)絡(luò)進行調(diào)節(jié);MOSFET漏極連接的電阻R2可根據(jù)需要的動態(tài)負載調(diào)節(jié)幅度進行選擇;電阻R1用于設(shè)定負載階躍的靜態(tài)基點。負載電流的階躍變化可通過示波器的電流探頭進行測量,對轉(zhuǎn)換器輸出電壓的測量則需要在輸出電容或是負載點上進行。
使用AFG31252產(chǎn)生一個快速脈沖,AFG31252可以輕松產(chǎn)生4ns的上升或者下降邊沿。
我們的測試環(huán)境搭建完畢
我們使用了這款DCDC的評估板,這是一款只到52V的耐壓的BUCK的開關(guān)穩(wěn)壓器,評估板很貼心的使用了BNC接口,方便我們對紋波和 Load Transient進行測量。
我們看到,這顆芯片肯定做過非常特殊的處理。當負載發(fā)生大幅度快速階躍時幾乎完全沒有電壓過沖發(fā)生。這一定是對于電壓敏感型負載特殊優(yōu)化過,這對于一些需要DCDC后面直接帶MCU這種對電壓要求很敏感的需求來說非常重要。
我們打開波形,可以看到,得益于AFG31000系列的4ns的上升速度和TCP0030A高速電流探頭的120Mhz帶寬,得以觀測到,這個電流快沿時間速度高達1.6A/us !
這樣就夠了么?可以告訴客戶,放心用,不會再燒后端了。并沒有!
通過手冊我們得知,由于這顆芯片支持多模式開關(guān)方式切換,為了可以在各種工作電流情況下都得到最優(yōu)的效率。
所以我們還需要繼續(xù)測試在各種模式轉(zhuǎn)換過程中,是否存在過壓發(fā)生。
結(jié)論
經(jīng)過對于多種工況的負載條件測試,基本都沒有發(fā)現(xiàn)嚴重的過壓情況發(fā)生,客戶看到后對這套儀器的性能非常滿意。我們通過這套組合,讓客戶一方面了解了這種需求的測試方式,另一方面輔助客戶更快、更可靠地實現(xiàn)快速量產(chǎn)。