那些我们所忽视的电源测试问题

一提到电源测试,我们首先想到的是纹波测试、过载测试、动态斜率 。对于直流电源,用于评价直流纯净度的的测试方法就是纹波测试 。对于过压、过流、过温,我们会进行过载测试 。动态斜率是做电源响应速度测试时的参数 。
问题之一:纹波测试
电压的波动一般分为两种:纹波和噪声,一般来说把低于500KHz频率的波动称为纹波,高于20MHz频率的一般不测试(属于干扰范畴) 。1、示波器带宽限制到20M,这个是必须的 。耦合方式:交流耦合 2、示波器必须是浮地测试,也就是说示波器的供电三角插头的地线必须去掉,不与插板的地线相接 。这个要特别小心,特别是电源电压较高的时候 。3、 探头使用X1的档位,您可以检查您测试时候的探头设置 。哪怕电源输出电压较高 。4、探头使用近地端,而不是标配的带夹子的那根 。一般从探头的近地端引出一个不超过2CM的线进行测试 。5、必要的时候在探头的两端并联电阻和电容,用于滤除高频信号 。
怎么解决纹波过大? 6、调整LC滤波电路,增加开关频率 。缺点:L不可能很大,C达到一定程度会滤波改善效果变差,开关频率高会增加开关损耗,降低转换效率 。7、增加二级滤波LC 。优点,可以根据频率针对性的选择,滤波效果好 。缺点:电压反馈点的选择,要靠后 。并且引入一个新的LC电路会影响电源的系统稳定性 。8、增加LDO滤波,效果好,成本高,转换效率降低 。9、简单有效的方法:二极管并联电容,或者并联阻容,或者串联电感 。
问题之二:过载测试
电源作为电子产品或者电池的供电设备,除了性能要满足供电产品的要求外,其自身的保护措施也非常重要 。如过压、过流、过温保护等,本次以恒压源的过流保护为例进行介绍 。

图1:过流保护中的关系图
首先,过流保护,不仅要测试过流保护点,还要测试过流保护时间和保护稳定性 。过流保护点测试,也就是OCP(over current protection)测试 。根据保护方式有3种,电流收敛甚至切断,恒流,电流增大 。如果比较繁杂的大功率电源系统会分多个阶段,就不在这里讨论了 。对于保护方式1,OCP点一般为额定值的110%到130% 。

图2:过流测试的数据
以前,是手工去调整电流的大小,人工观察现象 。但是手和眼睛的反应速度等因素导致要进行多次测量才能确定 。费思负载机器本身自带OCP功能 。费思负载的OCP功能有两种方式:步进式(FT6300/FT6800)和分步式(FT66100) 。步进式(FT6300/FT6800)可以设置起始电流,步进电流,步进时间,触发电压(电压降幅) 。负载会根据设定自动扫描,自动停止,记录测试结果的电流点,整个测试的功率点 。
分步式(FT6800),可以设置起始电流,终止电流,步骤数,触发电压 。并且还可以设定判断上下限,方便生产调试,负载会自动扫描测试 。当然,也可以配合负载软件进行测试 。负载软件不仅支持OCP,还支持OVP/OPP测试,并且可以进行U/I曲线扫描 。过流保护时间测试:使用费思负载动态模式的脉冲模式,来对电源或者电池的保护时间进行测试 。时间分辨率1uS 。如果不想用脉冲模式,也可以使用连续模式来进行测试,但是没有脉冲模式好用 。

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