效率是电源测试中十分常见的测试项，高效的电源表现是众多厂家一直追求的目标。在芯片的规格书中，一般会提供几种常见输入输出应用下的效率曲线。当我们实际的应用范围与规格书上不同，或者在demo板的基础上我们进行了其他改动时，就需要重新进行效率测试。本文就来讲一讲如何进行效率测试以及一些注意事项。欢迎指正与补充。
1. 测量值
根据效率的计算公式可知
在测效率时，需要测得Vin、Vout、Iin、Iout这四个值（或者Pout和Pin），进行计算，即可得到最终结果。
2. 四表法
最常见的效率测量方式是四表法，即用四个万用表来测得以上四各参数。常见的万用表都是同时具有电流档和电压档的。
连接示意图如下：
tips：
- 使用电流档时，需将万用表串联在电路中，注意电流流向；使用电压档时，则是并联，注意正负极。
- 使用电流档时，一开始要用安培档，若是显示位数不够精确时，再更换至毫安档进行测试。用毫安档进行测试的情况下，调高负载电流时，要注意是否超过毫安档量程（一般在400mA）。若是不小心超过量程，会导致万用表内保险丝烧毁，更换保险丝后，才能继续使用毫安档进行测试。
- 两个电压表都接在板端，且连接线尽量短。不要接在电源端和负载端去读取数据，这样会较多地计入连接线上的产生的损耗，影响测试结果。
- 若想用电子负载直接读取输出部分的数据，可以用圆环连接线，圆环端直接焊在demo板上，另一端连接至电子负载。这样测试产生的损耗比直接用夹子连接产生的少。但一般还是会比用万用表测得的效率低些。
- 若是遇到超过万用表量程的情况，可以用电子负载读数，也可以用量程范围较大的功率计直接测量输出功率。
3. 测试步骤
以简单的BUCK电路为例，效率测试的步骤大致如下：
（1 确定需要测试的条件：输入输出电压以及输出电流。在轻载电流部分，需要多取几个点；重载部分，取点间隔可以稍大。例如，Iout=0-6A，测试点可取：0A, 0.1A, 0.3A, 0.5A, 0.8A, 1A, 1.5A, 2A, 2.5A, 3A, 3.5A, 4A, 4.5A, 5A, 5.5A, 6A。
（2 确认测试板在测试条件下工作正常，输入输出电压正确，观察SW波形，在轻载和重载时SW波形都正常，无啸叫和异常发热。
（3 断电，按照上述示意图，将四个万用表接入电路，电流表置于安培档位。连接完成后，重新上电。
（4 上电后，即可按照测试条件，慢慢调整负载电流，需要等万用表上数值稳定后，再记录测试数据。输入电压可能会随着负载电流的上升有所下降，低于测试条件。此时，需要适当抬高输入电压，尽量保持测试输入电压的万用表上的数据与测试条件一致。
4. 报告形式
除了将测试到的Vin Vout Iin Iout 填入表格，得到相应的计算结果。为了更直观地表现结果并与其他芯片做对比，一般会画出效率曲线。
如下图，是MP4581在Vin=24V/36V/48V, Vout=12V, Iout=1mA-800mA情况下测得的效率结果：
一般DCDC电源的效率在轻载时较低，最高效率点出现在较重载的时候。效率曲线较为平滑，如果画出的效率曲线出现突然上冲或者下落的点，可以重新测试那一点的效率，确认数据的正确性。
对于绝大部分buck芯片而言其上下两管都集成到芯片内部，那么该如何观测两管的工作状况呢？实际应用中我们通过观测上下两管交替点的电压来判断上下MOS管的开通与关断情况，并将这一点称为SW，如下图所示,
怎么测SW ：
以MP2332为例，作为一款完全集成的高频、同步、整流、降压开关变换器，MP2332采用恒定导通时间 （COT） 控制实现了快速瞬态响应、简单的环路设计和快速输出调节。在宽输入4.2V到1.8V范围内可以满足 2A 的输出电流，除此外MP2332还有出色的负载和线性调节性能及优秀的待机功耗，其静态电流 Iq 只有200μA。
应用实例：
在EV2332板上，只需要将示波器探头钩住该SW测试点，探头接地端接GND测试点，当正常上电后，即可在示波器上读出SW电压波形。线路连接图如下：
SW图像读取信息：
通过SW波形可以判断出芯片工作状态：轻载降频PFM和CCM状态。
MP2232空载启动时SW波形**：**为了在短时间内建立输出电压，开关比较密集，当输出电压建立后开关波形稀疏间隔约2ms才会有开关动作。轻载条件下，MOS管导通交叠区产生的开关损耗占据主导地位，为了提高效率，芯片将进入轻载降频模式PFM。当电感电流降为零时，low-side driver进入(Hi-Z)态。输出电容通过电阻R1和R2缓慢放电到GND。当VFB下降到VREF以下时，高边MOS打开此时才会在示波器上看到SW波形。输出电压会通过电感与MOS寄生电容进行LC谐振放电。
将上述PFM的SW波形展开即为下图，这里可以结合CH4电感电流进行分析。第一阶段：上管导通，Vin给电感和负载供电，电感电流以固定斜率上升（U_L=L di/dt ）。第二阶段：上管关断，下管续流，此时电感电流以固定斜率下降。第三阶段：电感储能释放完毕，续流回路断开，但此时上管还未打开，电感及回路中寄生电容会形成LC阻尼震荡，以Vout为中心进行谐振。
MP2232 当电感电流不再为零，芯片将进入连续导通模式（CCM）。即上下管交替开通关断，当高侧MOSFET （HS-FET）处于关断状态时，低侧MOSFET（LS-FET）导通，两管交替导通，此时SW波形为固定频率下的PWM波形。
将CCM 的SW波形展开即为下图：
在此情况下SW我们可以读出上下管分别导通的时间，如图中高电平为上管开通时间，其电压值等于Vin，低电平为下管的开通时间其电压值等于0。对于一个周期而言，上管开通时间ton与整个周期T的比值为占空比D。在CCM模式下，设输入电压为E，输出电压为U（平均值）。在整个周期内
化简后可以得到 D=U/E。
由此可知，在实际操作中，我们可以通过观测PFM和CCM 等不同状态下的SW波形，分析判断buck电路工作是否正常。
由此可知，在实际操作中，我们可以通过观测PFM和CCM 等不同状态下的SW波形，分析判断buck电路工作是否正常。
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