原创 DC/DC的一体化快速测试方法 - -程控电源技术和应用(43)

在各种电子产品中，DC-DC电源器件适配器被大量的使用。如在一台笔记本电脑内部，CPU需要5V供电，显示屏需要8V供电，风扇需要12V等。但电池只能提供一个稳定的电压，如12V，因此，必须使用DC-DC电源转换模块来提供各种不同器件的电压。诸如此类的情况同样会出现手机，平板电脑，汽车车载充电器等各种场合，接下来给大家详细介绍DC-DC电源适配器。

简单的说 DC-DC 是将一种电压的直流电 转换成 另一种电压的直流电的器件，例如车载充电器，将12V电压转换为5V电压的。如何评估一个DC-DC电源适配器的性能好坏呢？其实简单的来说，我们需要的就是在DC-DC的输出端能够提供一个纯净的，稳定的输出电压，所以最基本的参数是输出的精度及输出的纹波噪声指标。

其次，仅仅能够输出电压是远远不够的，我们还需要这个电压能够输出足够的功率来驱动我们的电路，即输出电流和功率，如1A电流。此外，输出端负载可能是变化的，还需要我们输出的电压不会随着输出的电流或功率进行波动，这个指标我们通常称作 负载效应或负载调整率。

以上是从输出端考虑的评估参数，包括输出精度，纹波噪声，电流或功率工作范围，负载效应等。但实际上DC-DC是通过开关及变压器等器件将输入端直流信号进行处理来获得输出端电压的，仅仅从输出端考虑是不够的。如上例子中，输出端的电压不会是绝对的12V，可能是10V-13V区域内的电压（如电池电压会随着电池容量的变化而变化），这时输出端的电压也可能会产生变化，这个由于输入端电压变化导致输出变化的参数通常称作 源效应 或 源调整率。另外还有很多参数衡量DC-DC的性能，如输入-输出转换的效率也非常重要，还有输入上升时间，输出上升时间，输入输出时延，输入端开机浪涌电流，待机空耗，动态响应等指标。

通常以上完整参数测试需要多台仪表协同完成，甚至需要开发电源测试系统来完成，如：

在输入端需要使用直流电源，输出端需要电子负载，测试上需要是数字万用表，示波器等。但如果利用安捷伦的N6705B直流电源分析仪，一台设备就可以替代以上复杂的系统，完成DC-DC完整性能测试和验证。 N6705具备以下功能：

ž   1-4路高性能电源输出。如果配备N6780系列SMU模块，则同时具备了电源和电子负载的功能。

ž   数字电压表和电流表，精确测量输出的电压和电流

ž   带有大功率输出的任意波形发生器

ž   高分辨率数字化仪，可现实输入和输出的波形

ž   长时间数据记录，可以长期积累电流和电压的变化

ž   所有的测量和功能都能通过前面板实现

在图1中，我们在N6705B主机装入了两个N6782ASMU模块。其中一个模块作为电压输入端，而另一个模块接到了DC/DC的输出端，就可以对DC/DC的静态和动态特性进行表征了。

图1. 利用N6705 和N6782A模块评估DC/DC

N678x SMU 模块可以作为电源和电子负载，具有非常高的输出和测量精度，主要指标如下：

ž   电压输出范围: 0-20V

ž   电流输出范围：20V/1A ； 6V/3A；

ž   20V时输出精度： 0.025% + 1.8mV;

ž   20V时测量精度：0.025% + 1.2mV;

ž   3A时电流测量精度：0.03% + 250uA

    N6705B还可以配合PC端软件 14585A 提供更简便的操作和测试分析。以下通过一个测试案例，详细介绍利用N6705B测试一个12V输入、5V输出的DC-DC的过程和结果。

图2. 利用N6705 和2个N6782A模块评估DC/DC 的接线图

测试报告：

1．DC-DC静态输出性能

2．DC/DC开机上升时间及时延

3．DC/DC关机下降时间及时延

4．DC/DC转换效率

5．DC/DC的空耗

6．DC/DC的负载调整率及动态负载

7．源调整率

    8．DC/DC静态输出及纹波随输出电流变化性能

观看优酷上的相关视频《DC/DC转换效率的测试》http://v.youku.com/v_show/id_XNTIyNDU4MTA4.html?f=18816127