如何测试电源设计的稳定性测量

1781 电源设计噪声稳压器

问答对人有帮助，内容完整，我也想知道答案 0 作者：Bob Hanrahan 德州仪器此前，我已经发表了有关如何测试电源设计的三篇文章中的前两篇，即效率测量（第 1 篇）和噪声测量（第 2 篇）。文章主要涵盖各种噪声源以及如何使用示波器正确测量噪声。此外，我还讨论了由线路及负载瞬态产生的输出错误问题。今天，我要谈谈电源测试的第三个也是最后一个指标：稳定性测量。电源属于闭环放大器，负责吸收电能并将其转换成具有特定稳压和／或电流的另一种电能形式。电源的稳压原理是传感输出并将输出的一部分与参考电压相比较。将传感信号与参考信号的差值进行放大，然后用于控制稳压器的功率级，以保持电压（或电流）恒定。（图 1）。电源采用从输出回到误差放大器的负反馈确保其在各种工作条件下（负载变化、温度变化以及输入电压变化等）的正确稳压。与任何稳定闭环系统一样，电源也必须确保在工作频率或风险振荡和／或其它不适应特性下闭环增益小于 1。电源负反馈条件必须与输入完全呈异相性或者构建小于 1 的增益，才能确保正确的工作。典型的稳压器 IC 可在设备内提供必要的相位裕度，以确保稳定的工作。与所有工程师一样，IC 设计人员也需要进行工作极限假设，并经常提供用于调整内部相位延迟的控制机制，才能适应各种负载极限。可设计一款稳压器来提供具有额定输出阻抗的 90 度相位裕度。但如果该阻抗电容性比预期的要强，相位延迟就可能增加到与内部反馈点相同的相位点（也是从电源输出返回的相位点）。这种相位反转会产生增益大于 1 的正反馈（振荡器公式）。我们都很清楚这在稳压器电路中是不合适的。许多稳压器都提供用于调整内部相位延迟的机制，通常通过具有几个无源组件的外部补偿网络来实现。但在某些情况下，稳压器并不提供这种机制，必须在特定工作极限内使用（各种负载极限下的最小／最大输出阻抗）。无论哪种情况，都必须对电路进行正确分析，才能确定是否有必要进行设计调整。虽然可对环路特性进行仿真，但却很难实现对 PCB 与连接器阻抗等实际系统级特性进行精确建模，尤其是使用较低成本的仿真工具。因此必须进行实际稳定性测量，才能了解环路的实际稳定性。诚然，我已经了解了系统投入生产的许多情况，其在生产后期因环境变化和／或工作极限条件而变得不稳定。在这些情况下，原型设计可能运行良好，但电源内的相位和增益裕度却没在原型测试中得到测试。如果设计人员能够对电源的稳定性进行测试，就可在其造成更大生产成本问题之前找到并纠正该问题。观看设计精粹视频，与我一起快速了解如何测量电源噪声。原文请参见: http://e2e.ti.com/blogs_/b/power ... ring-stability.aspx 附录：经常有人给我打电话问起测量升降压反相设计稳定性的问题（针对负输出电压配置的降压稳压器）。这个问题通常与设备至目标系统之间的连接有关。为了更好地理解差动注入点以及单端接收器输入的正确连接，我经常需要绘制控制环路电路图，这可使连接的最佳位置显而易见。隔离注入点几乎可以放在环路的任意位置，但是对于单端接收器探针而言却不是这样。探针参考接地的电势必须低于探针本身，这样二者才能更好的连接到负输出电压。为实现该目标，我们必须确保在测试过程中仪器接地与该电路的隔离。如果分析仪接地连接至底座接地，探针连接可能会使连接至接地的负输出电压电路短路。查看下图中的探针连接。参考针对特定工作及校准流程的分析仪手册。下载图片的 pdf 文件：7725.Buck_Boost_Invert_Stability.pdf。我偶尔会发现有人因没有准确校准频率响应分析仪，而导致波特图错误。最常见的错误之一就是在校准时使用隔离变压器却忽略了控制环路。为此，我绘制了以下电路图供大家参考。查看特定设备的校准程序。您可在这里下载该图片的 pdf 文件：4073.Calibrating_FRA.pdf.pdf。 0
2018-9-20 16:00:46　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × elecfans电答该类别下有 503 个回答，其中被选为最佳答案 1 次。邀请回答辰达行电子该类别下有 112 个回答。邀请回答叫我赵大只该类别下有 30 个回答。邀请回答 xiaoxue11 该类别下有 28 个回答。邀请回答 leetow2006 该类别下有 25 个回答。邀请回答西西该类别下有 20 个回答。邀请回答杰然不同该类别下有 20 个回答。邀请回答 xichi2015 该类别下有 17 个回答。邀请回答 zhtyr 该类别下有 17 个回答。邀请回答 YHZY 该类别下有 13 个回答。邀请回答曾庆发该类别下有 11 个回答。邀请回答 bigcap1234 该类别下有 10 个回答。邀请回答小程321 该类别下有 10 个回答。邀请回答 shaorc 该类别下有 10 个回答。邀请回答孙敬啊该类别下有 9 个回答。邀请回答 Music 该类别下有 9 个回答。邀请回答两只耳朵怪该类别下有 9 个回答。邀请回答卍依靠佛号走天涯卍该类别下有 8 个回答。邀请回答去玩儿该类别下有 8 个回答。邀请回答 xudajiang1988 该类别下有 8 个回答。邀请回答举报李凯相关推荐 • 开关电源环路稳定性测量问题 5597 • 运放稳定性的标准及测试 4013 • 怎样去解决电源/负载电路的稳定性问题？ 1672 • 关于电源/负载电路组合的稳定性分析 2028 • 影响直流稳压电源输出电压稳定性的因素有哪些？ 2927 • 请问零偏稳定性(bias stability)与零偏不稳定性(bias instability)指的是同一个指标吗？ 18462 • 24V 360w输入220v 110V可控这种开关电源入手应该从哪些方面测试其稳定性? 2180 • 请问如何测试运算放大器电容性负载的稳定性？ 2130 • 如何测试LWIP通信稳定性和速率？ 2877 • 如何提高lwip的稳定性？ 3575