【導讀】fuzaishunbianceshishijianzhagonglvzhuanhuanqibiaoxiandeyizhongkuaisufangfa
，takeyifanyingchuzhuanhuanqidetiaozhengsudu，nengjiangzhuanhuanqidewendingxingwentituxianchulai。zhuanhuanqidefuzaitiaozhengtexing、占空比極限
、PCB布局問題和輸入電壓的穩定性也可經此測試快速顯現出來。

許多電子設備都包含了計算和無線連接功能
，這些功能電路常常表現出很重的脈衝負載特性。麵對快速變化的脈衝負載，全新的DC/DC轉(zhuan)換(huan)器(qi)需(xu)要(yao)具(ju)有(you)快(kuai)速(su)的(de)環(huan)路(lu)響(xiang)應(ying)特(te)性(xing)來(lai)維(wei)持(chi)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)的(de)穩(wen)定(ding)。為(wei)了(le)測(ce)試(shi)這(zhe)種(zhong)類(lei)型(xing)的(de)轉(zhuan)換(huan)器(qi)，擁(yong)有(you)能(neng)夠(gou)生(sheng)成(cheng)與(yu)最(zui)終(zhong)應(ying)用(yong)類(lei)似(si)的(de)快(kuai)速(su)變(bian)化(hua)的(de)負(fu)載(zai)工(gong)具(ju)是(shi)很(hen)重(zhong)要(yao)的(de)。

對於具有比較穩定的負載的通用型DC/DC轉(zhuan)換(huan)器(qi)來(lai)說(shuo)
，快(kuai)速(su)的(de)回(hui)路(lu)響(xiang)應(ying)特(te)性(xing)是(shi)不(bu)需(xu)要(yao)的(de)，因(yin)而(er)也(ye)不(bu)必(bi)進(jin)行(xing)負(fu)載(zai)瞬(shun)態(tai)響(xiang)應(ying)特(te)性(xing)的(de)測(ce)試(shi)。但(dan)在(zai)把(ba)快(kuai)速(su)階(jie)躍(yue)變(bian)化(hua)的(de)負(fu)載(zai)施(shi)加(jia)到(dao)一(yi)個(ge)穩(wen)壓(ya)器(qi)上(shang)時(shi)，必(bi)然(ran)在(zai)很(hen)寬(kuan)的(de)頻(pin)帶(dai)內(nei)對(dui)調(tiao)節(jie)回(hui)路(lu)造(zao)成(cheng)衝(chong)擊(ji)
，在(zai)某(mou)些(xie)情(qing)況(kuang)下(xia)甚(shen)至(zhi)可(ke)能(neng)逼(bi)迫(po)它(ta)們(men)運(yun)行(xing)在(zai)控(kong)製(zhi)回(hui)路(lu)的(de)極(ji)限(xian)之(zhi)下(xia)。通(tong)過(guo)將(jiang)一(yi)個(ge)快(kuai)速(su)變(bian)化(hua)的(de)階(jie)躍(yue)負(fu)載(zai)施(shi)加(jia)到(dao)一(yi)個(ge)轉(zhuan)換(huan)器(qi)的(de)輸(shu)出(chu)端(duan)，再(zai)對(dui)其(qi)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)的(de)響(xiang)應(ying)過(guo)程(cheng)進(jin)行(xing)分(fen)析(xi)
，可(ke)讓(rang)我(wo)們(men)快(kuai)速(su)而(er)且(qie)容(rong)易(yi)地(di)知(zhi)道(dao)這(zhe)個(ge)轉(zhuan)換(huan)器(qi)在(zai)麵(mian)臨(lin)這(zhe)樣(yang)的(de)狀(zhuang)況(kuang)時(shi)能(neng)否(fou)維(wei)持(chi)其(qi)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)的(de)穩(wen)定(ding)
，同(tong)時(shi)也(ye)能(neng)凸(tu)顯(xian)出(chu)可(ke)能(neng)存(cun)在(zai)的(de)環(huan)路(lu)穩(wen)定(ding)性(xing)問(wen)題(ti)、電源供應的穩定性問題
、斜坡補償問題、負載調節性能和PCB布局問題。

圖中顯示了一個電流模式Buck轉換器在其負載發生1A快速跳變時典型的響應過程，其輸出電壓正常值VOUT NOM = 3.3V。

dianliumoshizhuanhuanqiduifuzaidejieyuebianhuabunengzuochujishixiangying

，suoyi
，dangfuzaifashengjieyuebianhuadeshihou，gonggeifuzaidedianliuzuichushilaiyuanyushuchudianronglidechuneng。mianduifuzaidekuaisutiaobian
，shuchudianrongdeESR和ESL首shou先xian起qi作zuo用yong，在zai輸shu出chu電dian壓ya上shang表biao現xian為wei一yi個ge不bu大da的de跳tiao變bian和he尖jian峰feng，然ran後hou才cai是shi輸shu出chu電dian容rong放fang電dian的de開kai始shi，這zhe將jiang造zao成cheng輸shu出chu電dian壓ya的de下xia沉chen。輸shu出chu電dian壓ya的de下xia降jiang將jiang被bei誤wu差cha放fang大da器qi感gan知zhi到dao，相xiang應ying地di，這zhe將jiang導dao致zhiVCOMP的上升，這又會增加開關Q1導通的占空比，電感電流因此增大以滿足負載增大了的需要。在此過程關中，電壓下沉的幅度和恢複的時間將取決於多種因素：輸出電容的大小
，負載電流跳變的幅度和它變化的速度dI/dt，誤差放大器的補償水平和整個控製回路的帶寬。

拋開由ESR和ESL造(zao)成(cheng)的(de)尖(jian)峰(feng)來(lai)看(kan)，轉(zhuan)換(huan)器(qi)的(de)階(jie)躍(yue)響(xiang)應(ying)過(guo)程(cheng)在(zai)這(zhe)個(ge)案(an)例(li)中(zhong)看(kan)起(qi)來(lai)是(shi)非(fei)常(chang)平(ping)滑(hua)的(de)，這(zhe)表(biao)明(ming)此(ci)轉(zhuan)換(huan)器(qi)的(de)表(biao)現(xian)是(shi)穩(wen)健(jian)的(de)。響(xiang)應(ying)過(guo)程(cheng)中(zhong)的(de)電(dian)壓(ya)下(xia)沉(chen)幅(fu)度(du)為(wei)75mV，相當於輸出電壓的2.2%，這對大部分3.3V的電源供應來說是可以接受的。需要注意的是，如果我們使用的輸出電容是低ESR的MLCC，由ESR所造成的跳變通常就看不出來。

可能影響轉換器麵對負載階躍的響應過程的情形大概有這些：

1. 不穩定的控製回路：dangkongzhihuilutiaozhengdebuhaoshi，zhuanhuanqidekongzhizuoyongkenengguotou，kuaisufuzaijieyuekenengdaozhishuchudianyadedianbohuoshicunzaizhenlingxianxiang，mouxieqingkuangxiashenzhikenengjinruzhendangzhuangtai。

2. 不穩定的電源供應：轉zhuan換huan器qi輸shu出chu端duan的de負fu載zai跳tiao變bian會hui導dao致zhi轉zhuan換huan器qi輸shu入ru端duan的de電dian源yuan供gong應ying器qi的de負fu載zai跳tiao變bian。假jia如ru電dian源yuan供gong應ying器qi的de穩wen定ding性xing不bu好hao
，或huo者zhe是shi與yu轉zhuan換huan器qi匹pi配pei得de不bu好hao

，則ze電dian源yuan供gong應ying器qi自zi身shen就jiu可ke能neng振zhen蕩dang起qi來lai，這zhe必bi然ran會hui傳chuan遞di到dao轉zhuan換huan器qi的de輸shu出chu端duan，看kan起qi來lai就jiu像xiang轉zhuan換huan器qi的de控kong製zhi回hui路lu不bu穩wen定ding一yi樣yang。

3. 斜坡補償問題：電dian流liu模mo式shi轉zhuan換huan器qi采cai用yong斜xie坡po補bu償chang方fang法fa避bi免mian高gao占zhan空kong比bi應ying用yong中zhong可ke能neng出chu現xian的de次ci諧xie波bo振zhen蕩dang。為wei了le讓rang斜xie坡po補bu償chang工gong作zuo正zheng常chang，適shi當dang程cheng度du的de電dian感gan電dian流liu紋wen波bo是shi必bi須xu的de。電dian感gan選xuan擇ze不bu當dang會hui導dao致zhi不bu當dang的de電dian流liu紋wen波bo
，並bing在zai遇yu到dao階jie躍yue負fu載zai時shi出chu現xian不bu穩wen定ding的de次ci諧xie波bo。

4. 在占空比極限下工作：當轉換器在靠近最小/zuidazhankongbidezhuangtaixiayunxingshi，fuzaidekuaisujieyuebianhuajiangshizhuanhuanqichujizhankongbidejixian
，zhejiangdaozhishuchudianyaxiachenhuoshangchongguodu，mouxieshihoushenzhihuizaochengzhuanhuanqiyunzuozaibaohumoshixia。

5. PCB布局問題：假如由於PCBbujuerzaochengdezukangchuxianzaizhuanhuanqidexiaoxinhaohuanjiehegonglvhuanjieshang，dianyadehaosunhezaoshengdeouhejiuhuifasheng，zhejiangliehuazhuanhuanqiduijieyuefuzaidexiangyingtexing。jiarufuzaichuzaiyuanlizhuanhuanqidedifang，duochulaidelujingzukanghuizaifuzaizengjiashidaozhidianyadexiachen，liehuazhuanhuanqidefuzaitiaozhengxingneng。ciwai，dangfuzaifashengtiaobianshi，lujingdianganyenengdaozhizhenlingxinhaodechuxian。

下圖顯示了一個3.3V / 3A轉(zhuan)換(huan)器(qi)負(fu)載(zai)階(jie)躍(yue)響(xiang)應(ying)較(jiao)差(cha)和(he)良(liang)好(hao)的(de)例(li)子(zi)。左(zuo)邊(bian)的(de)例(li)子(zi)顯(xian)示(shi)調(tiao)節(jie)器(qi)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)在(zai)負(fu)載(zai)暫(zan)態(tai)後(hou)出(chu)現(xian)嚴(yan)重(zhong)的(de)振(zhen)鈴(ling)現(xian)象(xiang)，說(shuo)明(ming)控(kong)製(zhi)回(hui)路(lu)具(ju)有(you)邊(bian)際(ji)穩(wen)定(ding)性(xing)。在(zai)大(da)多(duo)數(shu)情(qing)況(kuang)下(xia)，這(zhe)與(yu)反(fan)饋(kui)回(hui)路(lu)補(bu)償(chang)結(jie)合(he)輸(shu)出(chu)電(dian)容(rong)值(zhi)有(you)關(guan)。

測試的實施：客戶這邊之前的產品沒有測試過這個參數，批量生產後發現後端MCU在現場大量過壓損壞。後更換DCDC芯片，廠商說絕對不會有類似問題。但是客戶還是不放心，希望我們可以協助測量一下。

我們采用了如下的測試方案：

一個受脈衝發生器控製其通/斷的MOSFET開關。MOSFET開關的切換速度可用其柵極的可選的RC網絡進行調節
；MOSFET漏極連接的電阻R2可根據需要的動態負載調節幅度進行選擇；電阻R1用yong於yu設she定ding負fu載zai階jie躍yue的de靜jing態tai基ji點dian。負fu載zai電dian流liu的de階jie躍yue變bian化hua可ke通tong過guo示shi波bo器qi的de電dian流liu探tan頭tou進jin行xing測ce量liang，對dui轉zhuan換huan器qi輸shu出chu電dian壓ya的de測ce量liang則ze需xu要yao在zai輸shu出chu電dian容rong或huo是shi負fu載zai點dian上shang進jin行xing。

使用AFG31252產生一個快速脈衝， AFG31252可以輕鬆產生4ns的上升或者下降邊沿。

我們的測試環境搭建完畢：

我們使用了這款DCDC的評估板，這是一款隻到52V的耐壓的BUCK的開關穩壓器
，評估板很貼心的使用了BNC接口
，方便我們對紋波和 Load Transient進行測量。

我wo們men看kan到dao
，這zhe顆ke芯xin片pian肯ken定ding做zuo過guo非fei常chang特te殊shu的de處chu理li。當dang負fu載zai發fa生sheng大da幅fu度du快kuai速su階jie躍yue時shi幾ji乎hu完wan全quan沒mei有you電dian壓ya過guo衝chong發fa生sheng。這zhe一yi定ding是shi對dui於yu電dian壓ya敏min感gan型xing負fu載zai特te殊shu優you化hua過guo，這zhe對dui於yu一yi些xie需xu要yaoDCDC後麵直接帶MCU這種對電壓要求很敏感的需求來說非常重要。

我們打開波形，可以看到，得益於AFG31000係列的4ns的上升速度和TCP0030A高速電流探頭的120Mhz帶寬
，得以觀測到，這個電流快沿時間速度高達1.6A/us !

這樣就夠了麼？可以告訴客戶，放心用，不會再燒後端了。並沒有！

通過手冊我們得知，由於這顆芯片支持多模式開關方式切換
，為了可以在各種工作電流情況下都得到最優的效率。

所以我們還需要繼續測試在各種模式轉換過程中，是否存在過壓發生。

經(jing)過(guo)對(dui)於(yu)多(duo)種(zhong)工(gong)況(kuang)的(de)負(fu)載(zai)條(tiao)件(jian)測(ce)試(shi)，基(ji)本(ben)都(dou)沒(mei)有(you)發(fa)現(xian)嚴(yan)重(zhong)的(de)過(guo)壓(ya)情(qing)況(kuang)發(fa)生(sheng)

，客(ke)戶(hu)看(kan)到(dao)後(hou)對(dui)這(zhe)套(tao)儀(yi)器(qi)的(de)性(xing)能(neng)非(fei)常(chang)滿(man)意(yi)。我(wo)們(men)通(tong)過(guo)這(zhe)套(tao)組(zu)合(he)

，讓(rang)客(ke)戶(hu)一(yi)方(fang)麵(mian)了(le)解(jie)了(le)這(zhe)種(zhong)需(xu)求(qiu)的(de)測(ce)試(shi)方(fang)式(shi)，另(ling)一(yi)方(fang)麵(mian)輔(fu)助(zhu)客(ke)戶(hu)更(geng)快(kuai)更(geng)可(ke)靠(kao)的(de)實(shi)現(xian)快(kuai)速(su)量(liang)產(chan)。

關於泰克科技

泰克公司總部位於美國俄勒岡州畢佛頓市，致力提供創新、精確、操作簡便的測試
、測量和監測解決方案
，解決各種問題
，釋放洞察力，推動創新能力。70多年來，泰克一直走在數字時代前沿。歡迎加入我們的創新之旅
，敬請登錄：tek.com.cn

免責聲明：本文為轉載文章，轉載此文目的在於傳遞更多信息，版權歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權問題
，請聯係小編進行處理。

推薦閱讀：

提高帶寬
，打造適應未來發展的CATV解決方案

現代電子電路的精確電流測量：板級監測的不同測量方法比較

MPS智能駕駛解決方案

如何使用Hi-Z緩衝器簡化AFE設計

DC/DC轉換器的隔離