摘要:開關電源的品質好壞是電力電子設備正常運轉的保證,,因此對于開關電源的測試至關重要,。本文著重分析了開關電源的上升/下降時間測試以及瞬態(tài)響應時間測試兩項測試內容,,并闡述了IT8800系列可編程電子負載在此兩項測試中的優(yōu)勢。
正文
我們的生活與越來越多的電力電子設備分不開,,任何的電力電子設備都需要一個性能良好可靠的電源,。良好的開關電源必須符合所有功能規(guī)格,保護特性,,安全規(guī)范,,電磁兼容能力,可靠性及其他特定需求,。開關電源的測試項目眾多,,本文主要就開關電源的上升/下降時間測試以及瞬態(tài)響應時間測試進行分析。這兩項功能測試是對開關電源功能測試的主要項目,,是開關電源關鍵性能的保證,。
艾德克斯IT8800系列可編程電子負載是艾德克斯的明星系列產品,該系列負載功能齊全,,功率范圍寬廣(150W~600KW),,同時該負載可調電流上升下降速度0.0001A/us~2.5A/us,具有25KHZ動態(tài)測試功能,,適用于開關電源上升下降時間測試以及瞬態(tài)響應時間測試,。
開關電源電壓上升/下降時間測試
電源的上升和下降時間是表征電源特性很重要的一個參數,且不同的行業(yè)對于電源模塊的上升和下降時間有著不同的需求,。如PC電腦,,為了保持斷電后數據有時間存儲,也就是常說的hold up時間,,所以供電電源的電壓下降時間不能過快,。而LED driver電源則無此要求,,要求下降時間快,因此上升時間和下降時間是作為電源產業(yè)標準測試中必須提供的規(guī)格,。通常定義從10%爬升到90%額定電壓為電源的上升時間,,下降時間同理為從90%-10%。
為了測試電源的上升和下降時間,,絕大多數工程師都會采用示波器,這是非常主流的測試方法,。因為示波器帶寬可以做到幾百兆HZ,,且針對時序的量測,其measure功能鍵下,,提供了直接的上升時間,,下降時間,周期等量測功能,,幫助用戶得到結果,。
艾德克斯IT8800系列電子負載,兼具了示波器量測時間的功能,。IT8800同樣提供了Measure功能,,在此功能下,用戶可設定V1和V2兩點電壓值,,通過內置的計時功能,,可自動量測出從V1點上升或下降到V2點的時間參數。這樣在一些用負載帶載實驗中,,工程師就無需再接一臺示波器,,或者在手頭邊沒有示波器的情況下,僅憑借負載就可獲取想要的電源上升和下降時間參數,。既節(jié)約了成本,,又使得測試變得簡單快捷。
IT8800為高速的電子負載,,電壓和電流的采樣速率高達50KHZ,,所以測試電源模塊上升和下降的時間應用中,時間的分辨率可以高達20us,,理想情況下,,可以量測到的最小上升和下降時間為20us,一般是小于100us,。
開關電源的瞬態(tài)響應時間測試
一個定電壓輸出的電源,,于設計中具備反饋控制回路,能夠將其輸出電壓連續(xù)不斷地維持穩(wěn)定的輸出電壓,。由于實際上反饋控制回路有一定的頻寬,,因此限制了電源供應器對負載電流變化時的反應,。若控制回路輸入與輸出之相移與增益為1 時,超過180度,,則電源供應器之輸出便會呈現不穩(wěn)定,,失控或震蕩等現象。實際上,,電源供應器工作時的負載電流也是動態(tài)變化的,,而不是始終維持不變,因此動態(tài)負載測試對電源供應器而言是極為重要的,??删幊屉娮迂撦d可用來模擬電源供應器實際工作時最惡劣的負載情況,如負載電流迅速上升,,下降之斜率,,周期等。
下圖中體現了不同瞬態(tài)響應特性電源模塊在相同負載動態(tài)變化頻率下的特性:
如上所提到的,,電子負載為電源瞬態(tài)響應測試中必不可少的設備,,利用IT8800電子負載的動態(tài)模式測試電源的瞬態(tài)響應時間,反應出電源在拉載電流階躍變化時自身穩(wěn)定的能力,。 測試方法為在電源上連接一個IT8800 系列直流負載,,用電子負載的動態(tài)模式來為電源提供一個拉載的階躍變化,實現電源從空載到滿載之間的切換,,并用示波器觀察此時輸出的電壓波形變化來知道電源的響應時間,。
艾德克斯IT8800系列電子負載動態(tài)模式操作可以根據設定規(guī)則使電子負載在兩種設定參數間切換,電源供應器的調整率和瞬時的反應在高低電流準位,,持續(xù)的時間及升降率的混合變化下監(jiān)視它的輸出電壓波形,。此功能可以用來測試電源的動態(tài)特性,例如計算機磁盤驅動器于運行或停止時,,其工作電流隨之改變,,動態(tài)負載模式便能仿真這些情況。 隨著電子工業(yè)的高速工作的發(fā)展趨勢,,電子負載對于暫態(tài)的信號及動態(tài)響應的性能要求也變得越來越重要,。
結論:
開關電源的前期研發(fā),調試,,檢測,,后期的生產終檢,均會使用到電子負載來測試,。艾德克斯電子一直致力于“功率電子”產品為核心的相關產業(yè)測試領域的研究,,IT8800系列可編程電子負載是眾多明星產品中的一員,繼承了艾德克斯產品一貫的高性能、高品質,,能確保高效,、準確的完成各種相關測試,為開關電源的質量提供保障,,助力電力電子行業(yè)發(fā)展,。