标签: 测试电源

当我们为多台被测件供电时，以下两种方法是常用的。一是 使用一台大功率电源，将输出分成几路分别给多给被测件供电；另外一种方法就是利用多台较小功率的电源，或是输出彼此隔离的多路电源，分别为每个被测件提供电力。如图 1 和图 2 所示。       图 1: 向多个 被测件 加电的框图， 各 被测件 共享一台大电源     图 2:   向多个 被测件 加电的框图，各 被测件 均使用自己单独的小电源         很多次有工程师问起这个问题：“在并行测试多个被测件时，是用一台大电源并行连接所有被测件，还是每个被测件用一台小电源更好？”我的回答几乎总是一样的：“为每个被测件提供一台电源比共用一台大电源好得多”。但无一意外的是，工程师们都会觉得这样做成本会高于一台大功率电源。但实际上，如果我们考虑综合的因素，特别是产品的安全性、系统的复杂性和可靠性、测量精度等等诸多方面，得出的结论可能与多数工程师想象的正好相反。让我来仔细分析一下。 .        当每个被测件都拥有自己的电源时（图 2 ），一个被测件，我们称之为被测件 x ，如果内部发生任何事情，比如过高浪涌或被故障，都不会影响另一被测件，我们称为 y 的内部发生任何事情。现在，让我们关注一下图一的配置：如果被测件 x 出现问题，它可能会对大功率电源产生干扰。而此时正在运行测试的被测件 y, 可能对此过程毫无所知，除非在系统中再植入一套高速的实时原因电压检测系统， 对测试的每一步产生的干扰都进行检测。还需要注意的是，这类事件并不仅限于故障；甚至在给被测件 x 上电的瞬间，可能导致注入被测件 x 的较高的浪涌电流，从而瞬间干扰连接到电源的所有被测件的正常工作。       如果为每一个被测件配备一**立的电源，或者用隔离的多路电源为个被测件配备独立的供电，就可以大幅度简化安全保护电路，并实时检测每一个被测件的故障。一旦出现故障，或完成测试， 可随即关断电源，而不会影响其它被测件的测试工作。         如果为每个被测件提供单独的供电，还可以充分利用各台电源的内置电流测量功能。而在共享大功率电源时，就只能测量所有被测件的总电流。如果需要测量每个被测件的电流，就需要在每路被测件回路上使用一个电流传感器，通常是一个分流器，然后用多路数据采集测量分流器上的电压值，再换算成电路。这就会增加系统编程和布线的复杂性，分流器也会引入额外的误差和校准工作。       为每一个被测件配备一**立的电源时，可以选用较小功率的电源，这样就能进行更精准的测量。而如果用共享大功率电源的配置，这是很难实现的。因为对于大电源来说，电流测量的分辨率和小电流的测量精度都会受到限制，您有可能无法准确测量任何一个被测件造成的电流变化。例如，在用一台大功率电源为 8 个被测件加电时，大电源将提供 8 倍的被测件电流。如果要达到与单独电源同样测量性能和精度，就需要大功率电源的分辨率比单独的小电源高 3bit 。如果单独测试被测件电流需要 14bit 的分辨率，当用大功率电流并行连接 8 个被测件时，会发现实现同样的电流测量将需要 17bit 以上分辨率的电源。而目前市场上很少有超过 16bit 电流测量分辨率的电源。因此，高功率、高准确度意味着高昂的价格，甚至很难找到这样的产品。        在共享一台大功率电源时，如果测试过程需要分别改变指定被测件的电压，包括简单的对指定被测件进行上电或下点，都是不容易实现的，因为这会影响到电源连接的所有被测件的工作。          为每一个被测件配备一**立的电源时，要断开每个指定的被测件是非常容易的，因为小电源有时带有内置的输出继电器。相反，在共享一台大功率电源时，需要为每一路设计一个专用的电源继电器。         为每一个被测件配备一**立的电源， 也有让测试工作具备更高的故障容限。一台电源的故障不会停止其它被测件的测试。也可把一台电源脱机进行维修或校准，其余通道则可继续运行。如果大功率共享电源产生故障或需要校准，整个测试系统都将停机。        总之，与并行测试相比，为每一个被测件配备一个小功率电源、或一路独立的电源有许多优点。这样做可以电源的采购成本略高，但如果综合考虑系统的开发成本和复杂性、测试能力和吞吐率、可靠性和精度、特别是被测件的安全保护等因素，这样的方案可以明显面降低测试的成本。