直流電子負(fù)載應(yīng)用之測(cè)試電源瞬態(tài)響應(yīng)

　　大多數(shù)電源設(shè)計(jì)為通過電壓調(diào)節(jié)電路提供恒定電壓。如果負(fù)載突然消耗大量電流，那么調(diào)節(jié)電路無法輸出穩(wěn)定電壓。而極端情況是輸出最大電壓和需要滿電流的瞬態(tài)。

　　例如，是德科技的瞬態(tài)響應(yīng)測(cè)試就是在電源的最大輸出電壓下進(jìn)行的。輸出電流從最大值的 50% 開始，先上升到最大值，然后返回到 50%。參見圖 1，電流的急劇變化產(chǎn)生了兩個(gè)電壓瞬態(tài)。

　　圖 1. 從電源吸收的最大電流突然發(fā)生變化，導(dǎo)致電壓瞬態(tài)

　　瞬態(tài)響應(yīng)時(shí)間是指電源從負(fù)載的顯著變化中恢復(fù)原狀所需的時(shí)間。一旦電源輸出電壓回到穩(wěn)定的限制范圍，我們就認(rèn)為它已經(jīng)恢復(fù)，見圖 2。

　　例如，Keysight E36312A三路輸出電源規(guī)定在 15 mV 的穩(wěn)定范圍內(nèi)恢復(fù)的時(shí)間低于 50 μs。這發(fā)生在負(fù)載從 50% 上升到 100%，然后從滿負(fù)載的 100% 再下降到 50% 之后。

　　圖 2. 瞬態(tài)響應(yīng)時(shí)間顯示為電源在穩(wěn)定頻段內(nèi)恢復(fù)原狀所需的時(shí)間

　　使用負(fù)載電阻和開關(guān)測(cè)量響應(yīng)時(shí)間有一定的挑戰(zhàn)。通常，功率電阻器有一定的電感，會(huì)與影響電源的瞬態(tài)響應(yīng)。使用直流電子負(fù)載可以避免引入額外的失真。

　　設(shè)置電子負(fù)載的兩種最常用方式是電阻模式或恒流模式。在電阻模式下，通過計(jì)算選擇消耗 50% 電流的電阻，再計(jì)算消耗最大電流的電阻值。電流優(yōu)先模式非常直觀，因?yàn)樗璧碾娏髦苯虞斎氲截?fù)載。

　　在針對(duì)電流優(yōu)先配置了負(fù)載之后，下一步是創(chuàng)建瞬態(tài)。Keysight N6700 系列具有多個(gè)內(nèi)置波形，只需描述幾個(gè)點(diǎn)即可方便地設(shè)置好動(dòng)態(tài)輸出。

　　當(dāng)電流幅度改變時(shí)，階梯式波形會(huì)產(chǎn)生一次瞬態(tài)。當(dāng)電流上升然后下降時(shí)，脈沖波形會(huì)產(chǎn)生兩次瞬態(tài)。為該測(cè)試設(shè)置的脈沖波形；見圖3。

　　圖 3. 選擇脈沖波形以產(chǎn)生動(dòng)態(tài)電流

　　表1所示為 SCPI 編程命令以及 Keysight N6705C 直流電源分析儀前面板指令。定義了波形后，您可以隨時(shí)使用 arb run 命令或 N6705C 直流電源分析儀 前面板上的 run/stop 按鍵來啟動(dòng)它。

　　將示波器設(shè)置為使用單次采集的電平觸發(fā)，可以輕松查看并捕獲波形。運(yùn)行 arb run后，捕獲的瞬態(tài)如圖4所示。示波器輸入采用交流耦合，帶寬限制為 50 mV/格。掃描設(shè)置為 20 μs/格，并有一些時(shí)延，以便使波形居中顯示。

　　在瞬態(tài)進(jìn)入 15 mV 設(shè)置范圍內(nèi)的位置放置一個(gè)游標(biāo)，以便查看波形穿過的時(shí)間。在兩次瞬態(tài)中，電源的恢復(fù)速度比規(guī)定的技術(shù)指標(biāo)50μs 要快得多。

　　表1. 在通道 1 配置負(fù)載模塊吸收動(dòng)態(tài)電流，前七個(gè)步驟與技巧 1 中的步驟相同

　　圖4. 單次捕獲第一個(gè)瞬態(tài)

　　安泰測(cè)試作為是德科技的合作伙伴，代理是德示波器，直流電子負(fù)載等儀器儀表，更多信息，歡迎登陸安泰測(cè)試：http://m.nxxc.com.cn