教你設(shè)計(jì)最便捷的測(cè)試DC/DC二次電源的方法
發(fā)布時(shí)間:2014-04-15 責(zé)任編輯:sherryyu
【導(dǎo)讀】在我們?nèi)粘K?jiàn)的電子產(chǎn)品中,DC-DC電源轉(zhuǎn)換器被廣泛的使用,但是由于電池只能提供一個(gè)穩(wěn)定的電壓,如12V或18V。因此,必須使用DC-DC電源轉(zhuǎn)換模塊來(lái)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(cè)試和驗(yàn)證手段,該方案適用于功率小于20W,最高輸出電壓不超過(guò)20V,電流不超過(guò)3A的DC/DC轉(zhuǎn)換器的快速而便捷的測(cè)試。
本方案旨在為研發(fā)和使用小功率DC/DC轉(zhuǎn)換器的工程師提供最為快捷的測(cè)試和驗(yàn)證手段。適用于功率小于20W,最高輸出電壓不超過(guò)20V,電流不超過(guò)3A的DC/DC轉(zhuǎn)換器的快速而便捷的測(cè)試。
在我們的各種電子產(chǎn)品中,DC-DC電源轉(zhuǎn)換器被大量的使用。如在一臺(tái)筆記本電腦內(nèi)部,CPU需要5V、3.3V、1.8V等幾個(gè)電壓供電,顯示屏需要8V供電,風(fēng)扇需要 12V 等。但電池只能提供一個(gè)穩(wěn)定的電壓,如12V或18V。因此,必須使用DC-DC電源轉(zhuǎn)換模塊來(lái)提供各種不同器件所需要的供電電壓。同樣,在手機(jī),平板電腦,車載電子設(shè)備、軍用及航空航天的電子設(shè)置中,也大量使用DC/DC轉(zhuǎn)換器或二次電源。
簡(jiǎn)而言之,DC-DC是轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換為5V電壓的DC-DC電源轉(zhuǎn)換器。
如何評(píng)估一個(gè) DC-DC 電源適配器的性能呢?簡(jiǎn)單的來(lái)說(shuō),我們需要的就是 DC-DC 能輸出一個(gè)純凈的、穩(wěn)定的電壓。所以,它最基本的參數(shù)就說(shuō)是輸出的精度及紋波噪聲指標(biāo)。當(dāng)然,DC-DC 還需要有充足的輸出功率,來(lái)驅(qū)動(dòng)我們的電路,即輸出電流和功率,如 1A 電流。此外,輸出端負(fù)載經(jīng)常是變化的,這就需要輸出電壓不會(huì)隨著輸出電流或功率的變化產(chǎn)生較大的波動(dòng),這個(gè)指標(biāo)我們通常稱作負(fù)載效應(yīng)或負(fù)載調(diào)整率。
以上是從輸出端考慮的評(píng)估參數(shù)。在 DC-DC 的輸入端,同樣要考慮幾個(gè)關(guān)鍵的參數(shù)。如上例子中,輸出端的電壓往往不會(huì)是絕對(duì)的 12V,可能是 10V-13V 區(qū)域內(nèi)的電壓(如電池電壓會(huì)隨著電池容量的變化而變化),這時(shí)會(huì)引起輸出端電壓產(chǎn)生變化,這個(gè)參數(shù)通常稱作源效應(yīng)或源調(diào)整率。另外還有很多參數(shù)衡量 DC-DC 的性能,如轉(zhuǎn)換效率、啟動(dòng)特性、下電特性、輸入輸出時(shí)延、輸入端開(kāi)機(jī)浪涌電流、待機(jī)空耗、瞬態(tài)響應(yīng)等等指標(biāo)。如果要較為全面地完成一個(gè) DC/DC 性能的測(cè)試,通常需要多臺(tái)儀表協(xié)同完成,甚至需要開(kāi)發(fā)電源測(cè)試系統(tǒng)來(lái)完成。在這個(gè)系統(tǒng)中,會(huì)包括提供直流輸入的程控直流電源、用于輸出端負(fù)載牽引的電子負(fù)載、測(cè)量多路電壓和電流的數(shù)字萬(wàn)用表及分流器,測(cè)量紋波及電源瞬態(tài)特性的示波器等等。如左圖所示,就是一套典型的電源測(cè)試系統(tǒng)。
很顯然,這是一套DC-DC的全自動(dòng)化測(cè)試,不僅有眾多的儀器硬件,還有一套定制的測(cè)試軟件。非常適合于大規(guī)模生產(chǎn)線的測(cè)試,或者全功能的研制。但對(duì)于DC-DC的研發(fā)工程師,或是選用DC-DC的工程師,如果希望迅速測(cè)試手中的DC-DC的性能,使用如此復(fù)雜的系統(tǒng)顯然不合適的。因?yàn)殚_(kāi)發(fā)這套系統(tǒng)所需的時(shí)間及成本,不是一般的項(xiàng)目能支持的。因此,很多工程師在尋求一個(gè)更為便捷的DC-DC測(cè)試方法。
[page]
二、集成了眾多測(cè)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(fù)載、數(shù)字電壓表和電流表、大功率任意波形發(fā)生器、高速高分辨率的數(shù)字化儀、數(shù)據(jù)記錄儀,可以替代一套復(fù)雜的測(cè)試系統(tǒng),完成DC-DC性能的測(cè)試和驗(yàn)證。而且所有的功能可通過(guò)前面板實(shí)現(xiàn),或者更為方便地使用與之配套的14585A性能分析軟件,在測(cè)試過(guò)程中無(wú)需編程,讓DC-DC的測(cè)試工作變得非常便捷。
N6705B直流電源分析儀是主機(jī)加模塊結(jié)構(gòu),有超過(guò)30種電源模塊可以選擇,涵蓋了基礎(chǔ)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(fù)載功能的N678xA系列的SMU模塊電子負(fù)載。N6781xA系列SMU模塊不但具備了負(fù)載功能,而且又非常高的精度的分辨率:
●電壓輸出范圍: 0-20V
●電流輸出范圍:20V/1A ; 6V/3A;
●20V時(shí)輸出精度: 0.025% + 1.8mV;
●20V時(shí)測(cè)量精度:0.025% + 1.2mV;
●3A時(shí)電流測(cè)量精度:0.03% + 250μA
在這個(gè)實(shí)例中, 我們利用N6705B主機(jī)配上2個(gè)N6781A SMU負(fù)載模塊,就可以構(gòu)建一個(gè)單路輸入和單路輸出的DC-DC轉(zhuǎn)換器的測(cè)試系統(tǒng)。測(cè)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(jiǎn)便的操作和測(cè)試分析。
[page]三、DC-DC測(cè)試項(xiàng)目及報(bào)告
在以下的測(cè)試案例中,我們選用了一個(gè)12V轉(zhuǎn)5V的車用DC-DC轉(zhuǎn)換器,利用以上的配置對(duì)它進(jìn)行了全面的測(cè)試。圖中所顯示的界面就是14585A的軟件界面。
DC-DC靜態(tài)輸出性能
DC-DC開(kāi)機(jī)上升時(shí)間及時(shí)延
[page]DC-DC轉(zhuǎn)換效率
DC-DC空耗
DC-DC負(fù)載調(diào)整率及動(dòng)態(tài)負(fù)載
[page]DC-DC源調(diào)整率
DC-DC靜態(tài)輸出及紋波噪聲隨輸出電流變化性能
四、結(jié)論
N6705B直流電源分析儀配備電源模塊和 N678x SMU 系列模塊后,即構(gòu)成了一套DC-DC的測(cè)試系統(tǒng),可以精確測(cè)量 DC-DC 的眾多參數(shù),為研發(fā)工程師提供了最為便捷的DC-DC測(cè)試和驗(yàn)證方案。
但N678X SMU模塊使用在負(fù)載模式下是,其最大功率不超過(guò)20W, 無(wú)法用于更大功率的DC-DC轉(zhuǎn)換器的測(cè)試。在這種情況下,安捷倫最新的APS電源系統(tǒng)則可以更好地完成2KW以內(nèi)的DC-DC快速測(cè)試。
相關(guān)閱讀:
特別推薦
- 兆易創(chuàng)新GD32F30x STL軟件測(cè)試庫(kù)獲得德國(guó)萊茵TüV IEC 61508功能安全認(rèn)證
- 芯科科技第三代無(wú)線開(kāi)發(fā)平臺(tái)引領(lǐng)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展
- MSO 4B 示波器為工程師帶來(lái)更多臺(tái)式功率分析工具
- 艾為電子推出新一代高線性度GNSS低噪聲放大器——AW15745DNR
- 瑞薩發(fā)布四通道主站IC和傳感器信號(hào)調(diào)節(jié)器, 以推動(dòng)不斷增長(zhǎng)的IO-Link市場(chǎng)
- e絡(luò)盟現(xiàn)貨供應(yīng) Abracon 新推出的 AOTA 系列微型鑄型電感器
- 加賀富儀艾電子推出支持Wi-Fi 6和藍(lán)牙的無(wú)線局域網(wǎng)/藍(lán)牙組合模塊
技術(shù)文章更多>>
- 讓汽車LED照明無(wú)死角,LED驅(qū)動(dòng)的全面進(jìn)化
- 開(kāi)關(guān)模式電源問(wèn)題分析及其糾正措施:晶體管時(shí)序和自舉電容問(wèn)題
- 熱電偶的測(cè)溫原理
- 【泰克先進(jìn)半導(dǎo)體實(shí)驗(yàn)室】 遠(yuǎn)山半導(dǎo)體發(fā)布新一代高壓氮化鎵功率器件
- ADALM2000實(shí)驗(yàn):變壓器
技術(shù)白皮書(shū)下載更多>>
- 車規(guī)與基于V2X的車輛協(xié)同主動(dòng)避撞技術(shù)展望
- 數(shù)字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車模塊拋負(fù)載的解決方案
- 車用連接器的安全創(chuàng)新應(yīng)用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門(mén)搜索
電容器公式
電聲器件
電位器
電位器接法
電壓表
電壓傳感器
電壓互感器
電源變壓器
電源風(fēng)扇
電源管理
電源管理IC
電源連接器
電源濾波器
電源模塊
電源模塊
電源適配器
電子書(shū)
電阻測(cè)試儀
電阻觸控屏
電阻器
電阻作用
調(diào)速開(kāi)關(guān)
調(diào)諧器
鼎智
動(dòng)力電池
動(dòng)力控制
獨(dú)石電容
端子機(jī)
斷路器
斷路器型號(hào)