微處理器和專用集成電路（ASIC）需要低電壓

、大(da)電(dian)流(liu)電(dian)源(yuan)。這(zhe)些(xie)電(dian)源(yuan)通(tong)常(chang)對(dui)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)偏(pian)差(cha)有(you)非(fei)常(chang)嚴(yan)格(ge)的(de)要(yao)求(qiu)，尤(you)其(qi)是(shi)對(dui)負(fu)載(zai)瞬(shun)態(tai)事(shi)件(jian)。對(dui)設(she)計(ji)人(ren)員(yuan)而(er)言(yan)，測(ce)試(shi)這(zhe)些(xie)電(dian)源(yuan)可(ke)能(neng)會(hui)麵(mian)臨(lin)許(xu)多(duo)挑(tiao)戰(zhan)，並(bing)且(qie)難(nan)以(yi)確(que)認(ren)是(shi)否(fou)符(fu)合(he)特(te)定(ding)規(gui)格(ge)。

 

本文將解答負載瞬態測試的相關問題，並介紹可在苛刻條件下簡化測試的一些方法。

 

為了正確設計電源，您首先需要了解所有的瞬態參數，以及它們如何應用於測試。常見的瞬態參數包括：

 

 

圖1舉例說明了這些規格通常是如何被定義的。

 

圖1：負載瞬態測量的圖形描述。

 

了解所有參數之後，便可嚐試設計滿足要求的電源了。然而
，按上述要求測試成為一大挑戰。輸出電壓為1V，負載階躍為100A
，轉換速率為1000A/μs的de要yao求qiu並bing不bu常chang見jian。在zai大da多duo數shu測ce試shi情qing況kuang下xia
，限xian製zhi因yin素su是shi被bei測ce電dian源yuan和he負fu載zai之zhi間jian的de電dian感gan。在zai實shi際ji係xi統tong中zhong，電dian源yuan往wang往wang正zheng好hao靠kao近jin其qi供gong電dian的de負fu載zai，從cong而er使shi寄ji生sheng電dian感gan最zui小xiao化hua。

 

您可以使用多種方法來測試選定電源的負載瞬態響應，但是每種方法各有利弊。這裏我將比較以下選項：外部電子負載、外部瞬態板、場效應晶體管（FET）Slammer、板載瞬態發生器和基於插座的瞬態測試儀。

 

外(wai)部(bu)電(dian)子(zi)負(fu)載(zai)可(ke)能(neng)是(shi)測(ce)試(shi)瞬(shun)態(tai)響(xiang)應(ying)最(zui)常(chang)用(yong)和(he)最(zui)便(bian)捷(jie)的(de)方(fang)法(fa)。大(da)多(duo)數(shu)負(fu)載(zai)具(ju)有(you)使(shi)您(nin)能(neng)夠(gou)輕(qing)鬆(song)設(she)置(zhi)電(dian)流(liu)等(deng)級(ji)和(he)轉(zhuan)換(huan)時(shi)間(jian)的(de)模(mo)式(shi)。由(you)於(yu)外(wai)部(bu)接(jie)線(xian)或(huo)實(shi)際(ji)負(fu)載(zai)限(xian)製(zhi)，其(qi)主(zhu)要(yao)缺(que)點(dian)是(shi)轉(zhuan)換(huan)速(su)率(lv)有(you)所(suo)限(xian)製(zhi)。

 

外部瞬態板通常可以在轉換速率方麵獲得更好的結果

，但這會降低一定的靈活性。根據設計的不同，負載瞬態板可能受限於最大電流、散熱或轉換速率。由於瞬態板屬於外部連接，接線通常是轉換速率限製的瓶頸。此外，還需要為每個測試電源調整或配置電路板。

 

FET slammer是shi獲huo得de高gao速su瞬shun態tai結jie果guo的de一yi種zhong快kuai速su且qie簡jian單dan的de方fang法fa。通tong過guo電dian阻zu器qi或huo直zhi接jie穿chuan過guo電dian源yuan的de輸shu出chu端duan將jiang金jin屬shu氧yang化hua物wu半ban導dao體ti場chang效xiao應ying晶jing體ti管guan從cong漏lou極ji連lian接jie到dao源yuan極ji，函han數shu發fa生sheng器qi控kong製zhi柵zha極ji。由you於yu外wai部bu接jie線xian很hen少shao，所suo以yi寄ji生sheng電dian感gan大da幅fu降jiang低di。

 

雖然這種方法通常可以產生高轉換速率，但控製和重複測試可能有難度。也許需要修改PCB（圖2）。該方法的另一個問題是難以測量實際負載階躍電流，並且測出的數據可能不準確。

 

圖2：具有FET slammer的PCB示例。

 

ceshidadianliugaosushuntaixingnengshi，banzaishuntaifashengqijiangfeichangshiyong
，keyiweitedingdefuzaishuntaiguigeshejidianlu。zhuyaoquedianshizujianhuiewaichanshengchengbenhezhanyongkongjian。ciwai
，caiquduozhongbutongceliangkenengnanyijianjulinghuoxinghuobijiaohaoshi。

 

板載瞬態發生器的設計也非常複雜。它可以像由555定時器控製的電阻和FET一樣簡單，也可以像圖3所示的設計那樣複雜。更複雜的設計是使用多級和更小
、更快的開關FET
，這種設計可以實現1000A/μs的轉換速率。

 

圖3：複雜版本的板載瞬態發生器。

 

最後一個選項是使用處理器插座和專門的瞬態測試儀。這個選項是最昂貴的方法
，因為工具本身很昂貴，而PCB的價格也日益上漲
，但是可以為一組給定的處理器要求得出最準確的結果。處理器或ASIC製造商經常開發這類工具，因此這些工具專門用於提供正確的測試條件。

 

表1總結了幾種瞬態測試方法。

 

表1：不同瞬態測試方法的比較。

 

負(fu)載(zai)瞬(shun)態(tai)測(ce)試(shi)是(shi)電(dian)源(yuan)設(she)計(ji)和(he)合(he)規(gui)中(zhong)非(fei)常(chang)重(zhong)要(yao)的(de)一(yi)環(huan)。測(ce)試(shi)夾(jia)具(ju)中(zhong)的(de)寄(ji)生(sheng)電(dian)感(gan)可(ke)能(neng)對(dui)實(shi)現(xian)所(suo)需(xu)轉(zhuan)換(huan)速(su)率(lv)的(de)能(neng)力(li)有(you)負(fu)麵(mian)影(ying)響(xiang)。使(shi)用(yong)上(shang)述(shu)方(fang)法(fa)
，能(neng)幫(bang)助(zhu)避(bi)免(mian)這(zhe)個(ge)問(wen)題(ti)。

 

本文轉載自電子技術設計，作者：Robert Taylor，德州儀器