专业研发 气密性测试设备可编程直流电子负载

2020-04-11  阅读次数:

  瞬态响应测试是一项动态的性能测试,为被测电源在2种预定负载条件下,周期性切换,输出保持稳定的能力。

  对于负载电流的跃变,CV电源将有振铃电压输出,它使电源回馈环失调,形成电压过冲及跌落,进而影响设备运行的可靠性,甚至损坏对电压敏感的器件,瞬态响应测试不仅从应用层面评估此项性能,也能从生产层面揭示造成不稳定的关键性缺陷,比如输出电容的ESR,ESL 及容量、反馈环响应时间及相位裕量、系统瞬态最大输出电流等核心信息。

  

  电压过冲与跌落的原理基本一致,为讨论方便,我们只讨论如右图所示的,电流上升引发振铃电压的过程。

  RESR≈ (Va- VESR) /(Ib-Ia)

  VESL ≈ Va –(LESL*Rate + (Ib-Ia)* RESR)

  LESL ≈ (VESR -VESL) /Rate

  COUT ≈ TD*Ib / (Va - VC)

  VC ≈ Va - Ib * TD / COUT

  (VESR - VC) *TD/Ib ≈ (Vd - VC) *TC/( ISYS -Ib)

  ISYS ≈ Ib * [(Vd - VC) / (VESR - VC) * TC/TD + 1]

  a) 满量程电流爬升时间

  由公式VESL ≈ Va –(LESL*Rate + (Ib-Ia)* RESR)可知,电流变化量越显著,电流上升率越高,则电压过冲或跌落的幅度就越明显,测量也就越精确;另外,输出电容充放电过程与感抗对电流变化的响应过程,交织在一起,为将交叉影响减至最低,就要求电流跃变时间越短越好,至少要比被测电源反馈环响应时间快5倍以上。所以瞬态响应测试,对电子负载的速度要求极高,电子负载的速度指标一般用最快满量程电流上升时间来表达,JT631系列电子负载的这一指标为10uS。有人也用电流上升率上限也描述负载的速度,因“电流上升率上限 = 额定电流 / 最快满量程电流上升时间”,所以这一指标在不同额定电流机型之间,不具备可比性。

  b) 可编程电流变化率

  也正因为电流变化量对瞬态测试的影响极大,为具备测量的客观性,就必须在同样的电流上升率下测试,因此电流变化率的可编程能力就必不可少。

  c) 负载D/A调整频率

  感抗器件对电流变化过程响应,要求电流平稳连续变化,而负载的电流变化都是通过D/A的数字化处理实现的,因此D/A调整频率直接决定电流波形的平滑程度,影响测量的精度,JT631系列电子负载的D/A调整频率为500KHz。

  d) 负载的瞬态数据量测

  JT631系列电子负载,创新的支持瞬态数据的初步分析,提供峰值(Vp+)及谷值(Vp-)的测量与实时显示,当设置的电流上升率很高,或ESL非常大时,ESL的影响量超过输出电容充放电的影响量,则Vp+为ESL形成的第一个波峰电平,Vp-为ESL形成的第一个波谷电平(VESL);反之,若设置的电流上升率很低,输出电容很小时,输出电容充放电影响超过ESL的影响,则Vp+为输出电容充电形成的第二个波峰,Vp-为输出电容放电形成的第二个波谷(VC);