大多数电源设计为通过电压调节电路提供恒定电压。如果负载突然消耗大量电流,那么调节电路无法输出稳定电压,而极端情况是输出最大电压和需要满电流的瞬态。
例如,是德科技的瞬态响应测试就是在电源的最大输出电压下进行的。输出电流从最大值的 50% 开始,先上升到最大值,然后返回到 50%。参见图1,电流的急剧变化产生了两个电压瞬态。
瞬态响应时间是指电源从负载的显著变化中恢复原状所需的时间,一旦电源输出电压回到稳定的限制范围,我们就认为它已经恢复,见图2。
例如,Keysight E36312A三路输出电源规定在 15 mV 的稳定范围内恢复的时间低于 50 μs。这发生在负载从 50% 上升到 100%,然后从满负载的 100% 再下降到 50% 之后。
使用负载电阻和开关测量响应时间有一定的挑战。通常,功率电阻器有一定的电感,会与影响电源的瞬态响应。使用直流电子负载可以避免引入额外的失真。
设置电子负载的两种最常用方式是电阻模式或恒流模式。在电阻模式下,通过计算选择消耗 50% 电流的电阻,再计算消耗最大电流的电阻值。电流优先模式非常直观,因为所需的电流直接输入到负载。
在针对电流优先配置了负载之后,下一步是创建瞬态。Keysight N6700 系列具有多个内置波形,只需描述几个点即可方便地设置好动态输出。
当电流幅度改变时,阶梯式波形会产生一次瞬态。当电流上升然后下降时,脉冲波形会产生两次瞬态。为该测试设置的脉冲波形;见图3。
如下表所示为SCPI 编程命令以及 Keysight N6705C 直流电源分析仪前面板指令。定义了波形后,您可以随时使用arb run 命令或 N6705C 直流电源分析仪 前面板上的 run/stop 按键来启动它。
将示波器设置为使用单次采集的电平触发,可以轻松查看并捕获波形,运行 arb run后,捕获的瞬态如图 4所示。示波器输入采用交流耦合,带宽限制为 50 mV/格。扫描设置为 20 μs/格,并有一些时延,以便使波形居中显示。
在瞬态进入 15 mV 设置范围内的位置放置一个游标,以便查看波形穿过的时间。在两次瞬态中,电源的恢复速度比规定的技术指标 50 μs 要快得多。
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审核编辑:汤梓红
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