电源系统是整个电子设备的基石,一个电子设备通常需要一个或者数个电源单元才能支撑其运行,因此它决定了整个系统的完整性和可靠性。
在电源量产时,我们需要和各种器件离散性做“斗争”,那么一个电源是否是稳定的、鲁棒的?在设计电源时,我们必须要对其性能做详尽的测试和验证。其中包括在动态负载条件下对电源进行稳定性评价。
目录
1、动态响应测试在电源测试中的重要性
2、如何使用RIGOL的DL3000电子负载及配套仪器进行测试系统搭建
3、如何对测试结果进行特征分析
性能优良的电源到底“优良”在哪里?
一个设计优良的电源设备,具有以下特性:
较好的负载调整率和较好的电源调整率
较好的负载动态响应和电源动态响应:恢复时间快,电压跌落/过冲小
其他指标,如纹波,效率,启动时间,输入浪涌电流,功率因数等
何为负载动态响应?
动态响应性能,包含负载动态响应和电源动态响应,是电源非常重要的指标之一。
负载动态响应指的是在恒压模式下,继输出电流规定大小的阶跃变化之后,输出电压恢复到规定百分数范围内的时间;或者在恒流模式下,针对输出电压规定大小的阶跃变化,输出电流恢复到规定百分比范围的时间。在常见的电源应用中,负载可能存在快速波动,此时能够保证输出电压的稳定是电源需要具备的性能之一,而动态响应测试可以较好地评估电源内部稳压控制的稳定性。
搭建测试环境
-示波器(RIGOL全系列示波器)
-电子负载(DL3000系列)
-RP系列或PCA系列电流探头(PCA系列电流探头需搭配DS/MSO7000、MSO8000系列示波器使用)
-RP系列电压探头(如PVP2350)
-符合供电条件的电源
如何操作?
Step1 完成硬件系统连接
-将DUT的输出端连接在DL3000电子负载的输入端子上(注意电源和负载极性)
-将合适的①电压探头并联在DUT输出端,探头连接到示波器的通道1
-将DUT输入端与供电电源连接
-用电流探头②卡在DUT输出端的地线上,电流探头连接到示波器的通道2
Step2 设定参数
-将DL3000电子负载设定为CC(定电流)模式后,按下前面板的[CON]按钮即选择Continual模式,此时屏幕上将会显示设置向导,如下图所示
-根据DUT的额定电流设定Range、A/B值和斜率、频率
设置向导示意
-配置完成后点按[应用]使设定值生效
-将示波器通道1(电压探头监测通道)设定为AC耦合,垂直档位调节到合适范围(通常是50~100 mV/Div)
-将示波器电流探头连接在通道2
-示波器的触发通道选择为通道2,触发边沿选择为“上升沿触发”,触发模式选择为“普通”模式。
参数设定要点
-A/B值:A值可以选定为DUT的额定电流;B值初始值可以设定为A值的80%,后续根据实际波形适当调节B值
-斜率:斜率通常意味着从A值转换到B值的电流斜率,斜率越高意味着激励包含的频率分量越高,因此建议选择最大值
-频率:通常来说1KHz 50%占空比作为初始参数是一个不错的选择。在后续测试中可以根据实际波形适当提高/降低
Step3 开始测试
打开DUT供电电源输出,对DUT上电后点按DL3000电子负载的[Tran]进入连续测试
适当调节示波器