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。
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。
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)。