直流電子負載應(yīng)用之測試電源瞬態(tài)響應(yīng)

　　大多數(shù)電源設(shè)計為通過電壓調(diào)節(jié)電路提供恒定電壓。如果負載突然消耗大量電流，那么調(diào)節(jié)電路無法輸出穩(wěn)定電壓。而極端情況是輸出最大電壓和需要滿電流的瞬態(tài)。

　　例如，是德科技的瞬態(tài)響應(yīng)測試就是在電源的最大輸出電壓下進行的。輸出電流從最大值的 50% 開始，先上升到最大值，然后返回到 50%。參見圖 1，電流的急劇變化產(chǎn)生了兩個電壓瞬態(tài)。

　　圖 1. 從電源吸收的最大電流突然發(fā)生變化，導(dǎo)致電壓瞬態(tài)

　　瞬態(tài)響應(yīng)時間是指電源從負載的顯著變化中恢復(fù)原狀所需的時間。一旦電源輸出電壓回到穩(wěn)定的限制范圍，我們就認為它已經(jīng)恢復(fù)，見圖 2。

　　例如，Keysight E36312A三路輸出電源規(guī)定在 15 mV 的穩(wěn)定范圍內(nèi)恢復(fù)的時間低于 50 μs。這發(fā)生在負載從 50% 上升到 100%，然后從滿負載的 100% 再下降到 50% 之后。

　　圖 2. 瞬態(tài)響應(yīng)時間顯示為電源在穩(wěn)定頻段內(nèi)恢復(fù)原狀所需的時間

　　使用負載電阻和開關(guān)測量響應(yīng)時間有一定的挑戰(zhàn)。通常，功率電阻器有一定的電感，會與影響電源的瞬態(tài)響應(yīng)。使用直流電子負載可以避免引入額外的失真。

　　設(shè)置電子負載的兩種最常用方式是電阻模式或恒流模式。在電阻模式下，通過計算選擇消耗 50% 電流的電阻，再計算消耗最大電流的電阻值。電流優(yōu)先模式非常直觀，因為所需的電流直接輸入到負載。

　　在針對電流優(yōu)先配置了負載之后，下一步是創(chuàng)建瞬態(tài)。Keysight N6700 系列具有多個內(nèi)置波形，只需描述幾個點即可方便地設(shè)置好動態(tài)輸出。

　　當(dāng)電流幅度改變時，階梯式波形會產(chǎn)生一次瞬態(tài)。當(dāng)電流上升然后下降時，脈沖波形會產(chǎn)生兩次瞬態(tài)。為該測試設(shè)置的脈沖波形；見圖3。

　　圖 3. 選擇脈沖波形以產(chǎn)生動態(tài)電流

　　表1所示為 SCPI 編程命令以及 Keysight N6705C 直流電源分析儀前面板指令。定義了波形后，您可以隨時使用 arb run 命令或 N6705C 直流電源分析儀 前面板上的 run/stop 按鍵來啟動它。

　　將示波器設(shè)置為使用單次采集的電平觸發(fā)，可以輕松查看并捕獲波形。運行 arb run后，捕獲的瞬態(tài)如圖4所示。示波器輸入采用交流耦合，帶寬限制為 50 mV/格。掃描設(shè)置為 20 μs/格，并有一些時延，以便使波形居中顯示。

　　在瞬態(tài)進入 15 mV 設(shè)置范圍內(nèi)的位置放置一個游標，以便查看波形穿過的時間。在兩次瞬態(tài)中，電源的恢復(fù)速度比規(guī)定的技術(shù)指標50μs 要快得多。

　　表1. 在通道 1 配置負載模塊吸收動態(tài)電流，前七個步驟與技巧 1 中的步驟相同

　　圖4. 單次捕獲第一個瞬態(tài)

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