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電源動態(tài)響應測量要點

發(fā)布日期:2025-07-10 14:02:53         瀏覽數:   

電源作為電子設備的核心,其穩(wěn)定性與可靠性至關重要。動態(tài)響應性能是評估電源品質的關鍵指標,包括負載動態(tài)響應和電源動態(tài)響應,直接反映電源在負載快速變化時的穩(wěn)壓能力。

電源動態(tài)響應測量要點(圖1)


核心概念與測試價值

負載動態(tài)響應指恒壓模式下,輸出電流階躍變化后,輸出電壓恢復至規(guī)定范圍的時間;恒流模式則對應輸出電壓階躍時的電流恢復時間。這一指標無需修改電源,測試連接簡單、速度快,適合量產在線檢測,與伯德圖測試相比更具靈活性。

優(yōu)良電源的動態(tài)響應應具備恢復時間快、電壓跌落 / 過沖小的特點,通常需配合 45° 以上的相位裕度,確保負載波動時波形無振鈴或快速衰減。

測試原理與環(huán)境搭建

電源系統(tǒng)可簡化為功率變換(G (s))與控制反饋(H (s))組成的閉環(huán)系統(tǒng),其穩(wěn)定性由相位裕度和幅值裕度判定。動態(tài)響應測試通過在輸出側施加擾動(負載電流階躍),觀測電壓變化評估系統(tǒng)性能。

測試需配備:

示波器(如 RIGOL DS/MSO7000 系列)

電子負載(DL3000)

電壓探頭(如 PVP2350)與電流探頭(RP 或 PCA 系列)

適配供電設備(DP700/800 等)

連接時需注意:電壓探頭接電源輸出端,電流探頭卡于輸出地線;縮短線纜長度并絞合,避免寄生電感干擾;大電流場景優(yōu)先從 Sense 端采樣電壓。

操作步驟與波形分析

參數設置:電子負載設為 CC 模式,A 值取額定電流,B 值初始設為 A 的 80%,斜率調至最大,頻率以 1kHz 50% 占空比為起點。

示波器配置:電壓通道設 AC 耦合(50-100mV/Div),電流通道觸發(fā)(上升沿),確保探頭衰減比適配高壓測量。

波形判斷:

理想波形應無明顯振鈴,恢復迅速;

嚴重振鈴說明相位裕度過低,需優(yōu)化環(huán)路;

電壓臺階可能因負載調整率差或采樣點錯誤導致;

過大跌落 / 過沖多與輸出電容容值、ESR 不匹配或布線有關。

電源動態(tài)響應測量要點(圖2)

通過動態(tài)響應測試,可快速定位電源設計缺陷,結合相位裕度調整,平衡響應速度與穩(wěn)定性,為電源量產與優(yōu)化提供關鍵依據。

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