電源系統是整個電子設備的基石,一個電子設備通常需要一個或者數個電源單元才能支撐其運行,因此它決定了整個系統的完整性和可靠性。
在電源量產時,我們需要和各種器件離散性做“斗爭”,那么一個電源是否是穩定的、魯棒的?在設計電源時,我們必須要對其性能做詳盡的測試和驗證。其中包括在動態負載條件下對電源進行穩定性評價。
目錄
1、動態響應測試在電源測試中的重要性
2、如何使用RIGOL的DL3000電子負載及配套儀器進行測試系統搭建
3、如何對測試結果進行特征分析
性能優良的電源到底“優良”在哪里?
一個設計優良的電源設備,具有以下特性:
較好的負載調整率和較好的電源調整率
較好的負載動態響應和電源動態響應:恢復時間快,電壓跌落/過沖小
其他指標,如紋波,效率,啟動時間,輸入浪涌電流,功率因數等
何為負載動態響應?
動態響應性能,包含負載動態響應和電源動態響應,是電源非常重要的指標之一。
負載動態響應指的是在恒壓模式下,繼輸出電流規定大小的階躍變化之后,輸出電壓恢復到規定百分數范圍內的時間;或者在恒流模式下,針對輸出電壓規定大小的階躍變化,輸出電流恢復到規定百分比范圍的時間。在常見的電源應用中,負載可能存在快速波動,此時能夠保證輸出電壓的穩定是電源需要具備的性能之一,而動態響應測試可以較好地評估電源內部穩壓控制的穩定性。
搭建測試環境
-示波器(RIGOL全系列示波器)
-電子負載(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 完成硬件系統連接
-將DUT的輸出端連接在DL3000電子負載的輸入端子上(注意電源和負載極性)
-將合適的①電壓探頭并聯在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 設定參數
-將DL3000電子負載設定為CC(定電流)模式后,按下前面板的[CON]按鈕即選擇Continual模式,此時屏幕上將會顯示設置向導,如下圖所示
-根據DUT的額定電流設定Range、A/B值和斜率、頻率
設置向導示意
-配置完成后點按[應用]使設定值生效
-將示波器通道1(電壓探頭監測通道)設定為AC耦合,垂直檔位調節到合適范圍(通常是50~100 mV/Div)
-將示波器電流探頭連接在通道2
-示波器的觸發通道選擇為通道2,觸發邊沿選擇為“上升沿觸發”,觸發模式選擇為“普通”模式。
參數設定要點
-A/B值:A值可以選定為DUT的額定電流;B值初始值可以設定為A值的80%,后續根據實際波形適當調節B值
-斜率:斜率通常意味著從A值轉換到B值的電流斜率,斜率越高意味著激勵包含的頻率分量越高,因此建議選擇最大值
-頻率:通常來說1KHz 50%占空比作為初始參數是一個不錯的選擇。在后續測試中可以根據實際波形適當提高/降低
Step3 開始測試
打開DUT供電電源輸出,對DUT上電后點按DL3000電子負載的[Tran]進入連續測試
適當調節示波器