AGILENT 开关电源测试方案

《AGILENT 开关电源测试方案》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、Agilent开关电源测试方案自动、可靠、快速的低成本开关电源测试方法邹杨安捷伦科技市场部yang_zou@agilent.comPage19/14/2011Agenda•电源测试基础•开关电源要测试的主要参数•Agilent开关电源测试方案Page29/14/2011这些设备有什么共同点?它们都需要电源!Page39/14/2011电源基础电源的‘职责’:产生稳定的低噪声的电压输出电源的种类:线性电源(series-pass)和开关电源(SMPS)线性电源(series-pass)开关电源(SMPS)工作在晶体管的线性区晶体管工作在开/关/开/关的状态,+低噪声开关频率通常在20–200

2、kHz+不需要太多滤波器件+效率高-只能做‘降压’+功率密度高-效率低+可做降压也可升压-调制产生更多纹波和噪声Page49/14/2011电源测试和分析：电流和电压之间的游戏！欧姆定律基本概念V[volts]=I[amps]*R[ohms]有功功率,P[Watts]无功功率,Q[VAR]瞬时功率复数功率,SP=V[volts]*I[amps]视在功率,

3、S

4、[VA]PmaxVmaxImaxPage59/14/2011半导体开关器件开关电源通常使用MOSFET做开关器件,比传统的BJT速度快开关电源的开关器件总是工作在打开或关闭状态，可以提供更高的效率。•ON=完全导通(理想情况下V=0,

5、意味着开关损耗P=VxI=0)•OFF=完全关闭(理想情况下I=0,意味着开关损耗P=VxI=0)MOSFET器件有导通、开关和栅极充电损耗。另外，快速的开关会在输出端产生EMI(噪声和纹波)。Page69/14/2011开关电源设计的挑战•降低成本•AC/DC前端开关电源的平均成本2003:$0.1/W-$0.2/W2010:$0.08/W-$0.14/W•提高功率密度和效率•AC/DC前端开关电源的平均功率密度2003:3-10W/in32010:10-25W/in3•提高可靠性•控制EMI;符合EMC要求这些要求都增加了测试时间!Page79/14/2011开关电源要测试的主要参数P

6、age89/14/2011电源测试和分析输入端分析输出端分析开关器件分析调制分析Page99/14/2011输入端分析:冲击电流测量•测量当开关电源打开时瞬间的冲击电流。•当开关电源打开时，输入端的滤波电容相当于瞬间短路，会产生一个很快上升时间的冲击电流。Page109/14/2011输入端分析:输入电流谐波•根据IEC/EN61000-3-2(ClassA/B/C/D)和RTCADO-160E标准的要求进行电流谐波测试•标准要求最多测量到40次谐波(针对工频)Page119/14/2011输入端分析:电源质量•对于一个电源模块来说,一些AC电流是不产生能量的，称为‘无功电流’或谐波电流，

7、‘无功电流’会增加视在功率•电源的质量通过这些参数衡量:–视在功率:每个周期里电源存储的能量–有功功率:每个周期里平均从源端净流入电源的能量–功率因子:有功功率和视在功率的比值–峰值因子:电流/电压的峰值和RMS值的比值Page129/14/2011输入端分析:电源质量Page139/14/2011开关器件分析:功率损耗VdsIsSwitchinglossesPowerLossesConductionlossesPage149/14/2011开关器件分析:功率损耗切换损耗产生在漏源电压V和流过漏极电流I交变的时刻(开关器dsd件开关切换的时刻)导通损耗是由动态导通电阻造成的！Page159

8、/14/2011开关器件测试的难点：导通电阻的测量传统方法:“Zoomin”onVdsRunstheriskofsaturatingtheoscilloscope’sfront-endamplifiers,whichmayresultinsignaldistortionandmeasurementinaccuracyScope’sdynamicrange=±8div270VppDistortionduetooverdrivingthescope’sinputamplifier50V/div10V/divPage169/14/2011开关器件测试的难点另外的一种好方法:使用示波器的高分辨率模

9、式Capturethewaveformontheoscilloscopeanduseamoving-averagefiltertoreducenoiseandincreaseverticalresolution.Agilent’sPowerMeasurementApplicationusesamoving-averagefilterfortheDynamicONresistancemeasurement.ADC位数增加=