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小功率 DC\/DC 模块性能的快速验证

是德科技KEYSIGHT  · 公众号  ·  · 2017-12-06 07:30

正文

要降低的NB-IoT产品的功耗,需要在产品设计过程中选择低功耗的器件。电源是整个产品的动力,因此,选择效率高、性能符合产品功耗特性的DC/DC模块是非常重要的。

当然,在选择合适的DC/DC模块时,工程师首要的选择依据是产品手册。但手册上标称的都是典型指标。在与设计的电路相匹配时,可能会出现一些偏差,影响电路的特性。在这种情况下,工程师就希望有手段对DC/DC模块的性能进行一些参数的验证。

但要建立起验证环境绝对不是简单的事情。需要包括示波器、万用表、电子负载、直流源等诸多的测试设备,而且由于功率小,需要的精度比较高,有时甚至还需要软件控制。这足以让一名工程师感到崩溃!



如果你手中有N6705C+ N6781A, 再加上一个其它的模块,恭喜你, 你已经具备了验证小功率DC/DC模块的最便捷和有效的手段!

DC/DC的测试框图

在N6705C + N6781A,再加上一个模块,就全部搞定


大家肯定很熟悉DC/DC的测试方法框图。由于在N6705C中,有内置的高分辨率数字化仪、高精度电压表、电流表、带有功率的任意波形发生器、再利用一个直流模块Vin,N6781A充当负载模块,在14585A软件的控制下,即可构成了一套小功率DC/DC的高精度测试系统。而且无需编程,分分钟完成一系列的测试和评估!

让我们一起看看N6705实测某DC-DC模块从静态、空耗、开/关时间、负载效应、源效应、效率分布曲线以及纹波抑制比等参数测试的结果。


1

DC-DC静态输出性能


测试描述:输入12V正常工作电压,测试输出电压大小。


1

输出V2电压平均值

5.32V

2

输出V2电压  峰峰值

29mV


设置

输入12V,负载-200mA



2

DC-DC 空耗


测试描述:输出端未连接任何负载的情况下,测试输入端的电压和功率。


1

V1  输入电压均值

12.0008V

2

I1输入电流均值

6.75mA

3

P1输入功率均值

81mW

4

I1峰峰值

31mA

5

纹波噪声频率

3.03KHz



3

DC-DC 开机参数


测试描述:测试输入电压上电时的浪涌电流及输入,输出电压上升时间和时延。


1

输入V1上升时间(10%-90%)

2.92ms

2

输出V2上升时间(10%-90%)

2.5ms

3

V1,V2  时延

0.5ms

4

输入I1  最大电流

712mA


设置

输入12V,负载-200mA



4

DC-DC 关机参数


测试描述:测试关机时输入端浪涌电流及输入、输出电压下降时间和时延


1

输入V1关机时间

3.6ms

2

输出V2关机时间

2.5ms

3

V1,V2  时延

2.5ms

4

输入I1  最大电流

-862mA


设置

输入12V,负载-200mA



5

DC-DC 负载效应


测试描述:输出负载变化时,测试输出电压波动和稳定性。


1

输出V2电压最小值

2.53V

2

输出V2电压最大值

5.44V


设置

输入12V,负载0/-500mA,  500Hz



6

DC-DC 源效应


测试描述:输入电压变化时,测试输出电压波动和稳定性。


1

输入V1电压

10/20V,  50Hz

2

输出V2电压平均值

5.33V

3

输出V2电压峰峰值

105mV


输入设置

10-20V,  500Hz,负载-200mA



7

DC-DC效率随输出功率分布曲线


测试描述:对输出功率进行调节,测试输出功率与输入功率比值,即效率随输出功率变化。在以下这张测试截图中, 我们看到有7条曲线: 输入的电压、电流和功率; 输出的电压、电流和功率, 以及最上面这条橘黄色的效率曲线。


1

最大效率

75.5%,(输出为-245mA  )

2

输出效率高于70%范围

-70mA至-500mA


ARB设置

输入12V,负载:电流从0到-500mA,扫描时间10S



8

DC-DC纹波及噪声抑制比


测试描述:在源端注入特定幅度频率的纹波噪声,同时在输出端测量纹波的幅度值,并计算纹波抑制比。


1

输入V1电压

12V,1.7KHz,40mV

2

输出V2电压平均值

4.911V

3

输出V2电压峰峰值

27mV


输入设置 1.7KHz,40mv



所以

N6705C不仅是低功耗的神器

它的大名是“直流电源分析仪”

用它来分析一个DC/DC二次电源

手到擒来 !


如欲了解更多,请点击下载

N6705实测某DC-DC模块高清图集







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