教你設計最便捷的測試DC/DC二次電源的方法
發布時間:2014-04-15 責任編輯:sherryyu
【導讀】在我們日常所見的電子產品中,DC-DC電源轉換器被廣泛的使用,但是由於電池隻能提供一個穩定的電壓,如12V或18V。因此,必須使用DC-DC電源轉換模塊來提供各種不同器件所需要的供電電壓。本文將為工程師提供最為快捷的測試和驗證手段,該方案適用於功率小於20W,最高輸出電壓不超過20V,電流不超過3A的DC/DC轉換器的快速而便捷的測試。
本方案旨在為研發和使用小功率DC/DC轉換器的工程師提供最為快捷的測試和驗證手段。適用於功率小於20W,最高輸出電壓不超過20V,電流不超過3A的DC/DC轉換器的快速而便捷的測試。
在我們的各種電子產品中,DC-DC電源轉換器被大量的使用。如在一台筆記本電腦內部,CPU需要5V、3.3V、1.8V等幾個電壓供電,顯示屏需要8V供電,風扇需要 12V 等。但電池隻能提供一個穩定的電壓,如12V或18V。因此,必須使用DC-DC電源轉換模塊來提供各種不同器件所需要的供電電壓。同樣,在手機,平板電腦,車載電子設備、軍用及航空航天的電子設置中,也大量使用DC/DC轉換器或二次電源。
簡而言之,DC-DC是轉換直流電壓的供電器件,如下圖所示的就是一款將12V電壓轉換為5V電壓的DC-DC電源轉換器。

如何評估一個 DC-DC 電源適配器的性能呢?簡單的來說,我們需要的就是 DC-DC 能輸出一個純淨的、穩定的電壓。所以,它最基本的參數就說是輸出的精度及紋波噪聲指標。當然,DC-DC 還需要有充足的輸出功率,來驅動我們的電路,即輸出電流和功率,如 1A dianliu。ciwai,shuchuduanfuzaijingchangshibianhuade,zhejiuxuyaoshuchudianyabuhuisuizheshuchudianliuhuogonglvdebianhuachanshengjiaodadebodong,zhegezhibiaowomentongchangchengzuofuzaixiaoyinghuofuzaitiaozhenglv。
以上是從輸出端考慮的評估參數。在 DC-DC 的輸入端,同樣要考慮幾個關鍵的參數。如上例子中,輸出端的電壓往往不會是絕對的 12V,可能是 10V-13V 區域內的電壓(如電池電壓會隨著電池容量的變化而變化),這時會引起輸出端電壓產生變化,這個參數通常稱作源效應或源調整率。另外還有很多參數衡量 DC-DC 的性能,如轉換效率、啟動特性、下電特性、輸入輸出時延、輸入端開機浪湧電流、待機空耗、瞬態響應等等指標。如果要較為全麵地完成一個 DC/DC 性能的測試,通常需要多台儀表協同完成,甚至需要開發電源測試係統來完成。在這個係統中,會包括提供直流輸入的程控直流電源、用於輸出端負載牽引的電子負載、測量多路電壓和電流的數字萬用表及分流器,測量紋波及電源瞬態特性的示波器等等。如左圖所示,就是一套典型的電源測試係統。

很顯然,這是一套DC-DC的全自動化測試,不僅有眾多的儀器硬件,還有一套定製的測試軟件。非常適合於大規模生產線的測試,或者全功能的研製。但對於DC-DC的研發工程師,或是選用DC-DC的工程師,如果希望迅速測試手中的DC-DC的de性xing能neng,使shi用yong如ru此ci複fu雜za的de係xi統tong顯xian然ran不bu合he適shi的de。因yin為wei開kai發fa這zhe套tao係xi統tong所suo需xu的de時shi間jian及ji成cheng本ben,不bu是shi一yi般ban的de項xiang目mu能neng支zhi持chi的de。因yin此ci,很hen多duo工gong程cheng師shi在zai尋xun求qiu一yi個ge更geng為wei便bian捷jie的deDC-DC測試方法。
[page]
二、集成了眾多測試能力的安捷倫N6705B直流電源分析儀
安捷倫的N6705B直流電源分析儀,集成具備多種功能,包括1-4路的輸出電源和負載、數字電壓表和電流表、大功率任意波形發生器、高速高分辨率的數字化儀、數據記錄儀,可以替代一套複雜的測試係統,完成DC-DC性能的測試和驗證。而且所有的功能可通過前麵板實現,或者更為方便地使用與之配套的14585A性能分析軟件,在測試過程中無需編程,讓DC-DC的測試工作變得非常便捷。

N6705B直流電源分析儀是主機加模塊結構,有超過30種電源模塊可以選擇,涵蓋了基礎性能的電源模塊、高性能電源模塊、高精度電源模塊、以及具有電子負載功能的N678xA係列的SMU模塊電子負載。N6781xA係列SMU模塊不但具備了負載功能,而且又非常高的精度的分辨率:
●電壓輸出範圍: 0-20V
●電流輸出範圍:20V/1A ; 6V/3A;
●20V時輸出精度: 0.025% + 1.8mV;
●20V時測量精度:0.025% + 1.2mV;
●3A時電流測量精度:0.03% + 250μA
在這個實例中, 我們利用N6705B主機配上2個N6781A SMU負載模塊,就可以構建一個單路輸入和單路輸出的DC-DC轉換器的測試係統。測試連接框圖如右圖所示。N6705B還可以配合PC端軟件14585A 提供更簡便的操作和測試分析。

三、DC-DC測試項目及報告
在以下的測試案例中,我們選用了一個12V轉5V的車用DC-DC轉換器,利用以上的配置對它進行了全麵的測試。圖中所顯示的界麵就是14585A的軟件界麵。
DC-DC靜態輸出性能

DC-DC開機上升時間及時延

DC-DC轉換效率

DC-DC空耗

DC-DC負載調整率及動態負載

DC-DC源調整率

DC-DC靜態輸出及紋波噪聲隨輸出電流變化性能


四、結論
N6705B直流電源分析儀配備電源模塊和 N678x SMU 係列模塊後,即構成了一套DC-DC的測試係統,可以精確測量 DC-DC 的眾多參數,為研發工程師提供了最為便捷的DC-DC測試和驗證方案。
但N678X SMU模塊使用在負載模式下是,其最大功率不超過20W, 無法用於更大功率的DC-DC轉換器的測試。在這種情況下,安捷倫最新的APS電源係統則可以更好地完成2KW以內的DC-DC快速測試。
相關閱讀:
特別推薦
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
技術文章更多>>
- 一秒檢測,成本降至萬分之一,光引科技把幾十萬的台式光譜儀“搬”到了手腕上
- AI服務器電源機櫃Power Rack HVDC MW級測試方案
- 突破工藝邊界,奎芯科技LPDDR5X IP矽驗證通過,速率達9600Mbps
- 通過直接、準確、自動測量超低範圍的氯殘留來推動反滲透膜保護
- 從技術研發到規模量產:恩智浦第三代成像雷達平台,賦能下一代自動駕駛!
技術白皮書下載更多>>
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
按鈕開關
白色家電
保護器件
保險絲管
北鬥定位
北高智
貝能科技
背板連接器
背光器件
編碼器型號
便攜產品
便攜醫療
變容二極管
變壓器
檳城電子
並網
撥動開關
玻璃釉電容
剝線機
薄膜電容
薄膜電阻
薄膜開關
捕魚器
步進電機
測力傳感器
測試測量
測試設備
拆解
場效應管
超霸科技



