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buck电源到底应该如何测试?

1年前浏览1058
开关电源我们经常会用到,经常会看到有些同行在群里或者单独问我:开关电源需要测试哪些东西?有没有测试报告之类的可以分享一下?
针对电源测试这部分,我本想一篇文章把测试的东西全写了,不过真正梳理下来发下一篇文章根本不够,那样篇幅会很长很长,再者说我也没有这么多时间,因此我把这块拆分成3-4次来写。这样也方便大家阅读,不易产生阅读疲劳。


电源测试这部分我以国产某buck芯片为例进行讲解。

本文主要分为两部分,第一部分是将电源测试的具体项目罗列一下,第二部分,先打个样,开启电源测试部分。


一、Buck电路测试内容 


1、输入特性

输入电压范围、最大输入电流、空载输入电流、输入启动冲击电流、输入反接

2、输出特性

稳压精度、纹波噪声、输出电压上升过冲测试、输出电压下降过冲测试、多电源系统输出电压时序、动态负载特性、电压调整率、负载调整率、最大容性负载特性测试、效率测试。

3、保护特性

输入过压保护测试、输入欠压保护测试、输出短路保护测试、输出过压保护测试、输出过流保护测试。

4、热设计

器件温升测试(Buck芯片、电感、MOSFET、续流二极管等)、热计算、散热器设计。

5、环路测试

带容性负载、不带容性负载。


二、输出特性测试 

1、稳压精度

电压精度测试我们一般不用示波器,而是用万用表去测量。电源电压的输出精度一般要看后级负载对电压的需求,如下表测试中对输出电压的精度要去是5%。

2、上下电测试

开关电源上下电波形不能过快、过慢或者回沟,好的电源设计需要保持上下电的单调性;

图 1.1 上电波形

图 1.2 下电波形

3、输出纹波(Output Ripple)、噪声(Noise)

测试方法:

  • 示波器设置为交流方式,测试纹波(宽带设置20MHz)和噪声(宽带设置为1GHz);

  • 调出峰峰值、频率等测量项,分别获取当前电路的输出电压纹波与噪声大小;

图 2.1 测试示意图

  • 为避免测试过程中引入不必要的外部干扰,测试采用最小环路法,如上图2.1所示;

图 2.2 纹波与噪声

纹波特点:开关电源的纹波频率有规律,一般与电源的开关频率一致;

噪声特点:开关电源的噪声频率没有规律;

如下图2.3、图2.4分别是测量纹波与噪声的波形图。注意,此处测量纹波的同时,也用电流钳抓取了电感上的实时电流值(IL)以及buck芯片SW处的波形图。这样测试可以更好的帮助我们更好地学习理解电源纹波的特性。

从图中我们可以看出此纹波30.12mV,噪声73.88mV,开关频率491.4kHz(设定值500kHz左右)。

来源:8号线攻城狮
疲劳电源电路芯片热设计
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2023-06-07
最近编辑:1年前
8号线攻城狮
本科 干一行,爱一行
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