艾德克斯大功率电子负载在DC-DC转换器测试中的解决方案
,是否符合规格书标准。
输出线性调整率测试包括监测输出电压,改变输入电压(从最小值到最大值变动)并记录输出电压偏差(以绝对值或以百分比标注)。
如果输出端负载的测量精度和输入端直流电源的精度相当,那就没有必要外加数字万用表(DMM)测量电压、电流和功率。比如,艾德克斯的IT8900直流负载和IT6500直流电源具有相当的电压、电流、功率测试精度,因此无需外加DMM表。而测试系统中往往包含有示波器或者示波器卡用于验证输出电压的稳定性。
输出线性调整率Ro 可以用以下公式计算出来:
其中,Vomax 为最大输入电压时的输出电压; Vomin 为最小输入电压时的输出电压; Vonom为额定输入电压时的输出电压。
输出负载调节率:输出负载调节率测试保证DC-DC转换器的输出电压稳定在标称值内。这里,输出电压的变化会随着拉载电流的大小而变化并记录下来。利用电压差来计算负载调节率偏差的百分比。负载调节率Lr的计算公式如下:
其中,Voio 为最大拉载电流时的输出电压;Voim为最小拉载电流时的输出电压;Vonom 为典型值拉载电流时的输出电压。
瞬态响应偏差和时间:此项测试用于反映DC-DC转换器输出电压对于输出电流瞬变的响应,包括最大输出电压偏移和恢复到规定电压值的时间。
图六、瞬态响应电压偏移和恢复时间
测试方法为首先设定负载拉载的大电流和小电流,设定电流上升、下降斜率、频率和占空比。艾德克斯IT8900高精度直流负载均支持动态拉载编程,频率可高达25KHz,上升下降斜率可高达10A/us,占空比可以从1%-99%之间任意设置。
用户负载(波形)模拟:有些DC-DC转换器后级负载有其自身的特殊性,拉载波形和动态变化为非常规波形。艾德克斯IT8900等电子负载均可以模拟真实负载的波形,上升下降斜率高达10A/us,并且波形数据可以存储在机器内存或通过内置GPIB、LAN、USB、RS232等接口,由上位机软件远程控制并保存、导出数据。
效率测试:效率反映了DC-DC转换器将电能从输入端转换到输出端的有效性。测试效率时,输入、输出端往往采用额定输入、输出电压。效率Ep从下面公式计算得出:
其中,Vout and Iout 为输出端电压和电流; Vin and Iin 为转换器输入端的电压和电流。IT8900系列的高精度负载对于电压电流的测试精度可以高达万分之五,利用这项测试可以测试不同拉载功率下的转换效率,可以绘制出效率和输出电流的关系曲线。
标准的DC-DC转换器测试项包括电压精度、效率、线性/负载调节率和瞬态响应。艾德克斯ITS9500电源测试系统内置有模块化交/直流电源、交/直流负载,开关分析仪(IO卡、继电器卡、DSO卡),能满足客户DC-DC转换器对于功率、精度和速度的测试要求,模块化设计更增加了设计灵活性。
结论:
DC-DC转换器的各项性能对于系统的稳定和可靠运行至关重要。无论是生产前的设计验证,亦或是评估DC-DC转换器在某类产品上的应用,都需要一个可重复并能精确测试的流程。
本文介绍了艾德克斯电子负载IT8900在DC-DC转换器测试中的优势:內建高精度数字电压电流表,并具有高精度电压、电流波形的时间量测功能,内置丰富的通讯接口,配套有相关上位机软件,并开放SCPI通信协议,方便客户组建智能化测试平台。同时艾德克斯ITS9500电源测试系统可以测得40多项测试项,可以满足DC-DC转换器更全面的测试需求。
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