优化的电源测量设置

Frederik Dostal

在电路设计人员决定使用特定电源之前，他或她首先要仔细测试它。开关稳压器IC的数据手册提供了有关完整电源在现实生活中的行为方式的宝贵信息，以及如何通过实验室中的电路测试始终获得其各自的行为。电路仿真（例如使用LTspice）非常有用，并且有助于电路优化。但是，仿真并不能取代硬件测试。关于这一点，寄生效应要么难以估计，要么难以模拟。

因此，电源在实验室中进行了全面测试。为此，可以使用内部开发的原型，或者在大多数情况下，使用相应电源IC制造商的现有评估板。

图1.用于电源操作的连接。

连接测试电路时，应考虑几点。图1显示了测试设置的原理图。被测设计必须连接到输入侧的电源和输出侧的负载。这听起来微不足道，但必须注意一些重要的细节。

线路电感最小化

图1显示了用于评估电源转换器的设置原理图。我们想要测试电源电路的行为，而不是测试板和实验室电源之间的连接线或输出负载的影响。应采取两项重要措施来减少这些连接线的影响。首先，连接线应尽可能短。短线的线电感值低于长线。其次，电流路径面积的最小化进一步降低了寄生电感。实现这一目标的一个明显方法是扭曲线条。这导致电流路径面积仅取决于线长度和绞合线护套的厚度。图2显示了测试电压转换器与双绞线的连接，以减少寄生线电感。

图2.使用短双绞线进行实用的操作设置。

在基于开关稳压器的电源中，交流电既位于输入侧，也位于输出侧。根据电路拓扑结构，输入侧可能会出现脉冲电流，例如降压转换器（降压控制器）。还必须测试负载瞬变下的启动行为和操作。在这些工作条件下，测试设置中的连接线也带有交流电。

在输入端增加本地储能器件

如果测试电源对负载瞬变的响应速度，则被测设计必须有足够的能量。被测设计输入侧的能源不应成为限制因素。为确保情况并非如此，建议在电源电压输入端放置一个较大的大容量电容器。如图 1 中的绿色所示。它确保可以正确执行负载瞬态测试。

但是，必须确保电源的后期使用受到非常特定的条件的限制。必须充分了解储能器件在输入端的影响，以便正确确定电源的输入电容器的尺寸。

还必须考虑图1中大容量电容器的另一个方面。如果需要在电源输入端施加电压瞬变以测试由此产生的行为，则大容量电容器将大大减慢被测电路看到的电压瞬变。因此，对于这些测试，应移除电容器。

总之，在与电源设计相关的看似简单的任务中，必须考虑很多事情，例如，将电路连接到实验室工作台。被测电路的电源线以及远离被测电路的电源线需要被视为交流电路，因此，这些电缆需要短且扭曲，以减少这些连接电缆中的寄生电感。对于电路设计人员来说，这样做并不费吹灰之力，测试结果接近我们实际打算测试的结果。如果测试设置的影响减少，其余结果将具有更多价值。随着时间的推移，经验丰富的电源工程师已经开发出优化电路评估的方法。如果遵循本文中的所有提示，则可以顺利进行评估。

审核编辑：郭婷