電源負(fù)載能力測試方案

電源負(fù)載能力測試

電源負(fù)載能力的概念：

各個電源要有足夠的負(fù)載能力。從最輕負(fù)載跳變到可能的最大負(fù)載時、從最大負(fù)載跳變到最輕負(fù)載時，電源的波動范圍必需在各個器件的工作電壓范圍內(nèi)，比如SDRAM從自刷新模式切換到預(yù)充電或正常模式時，存儲器電源波動范圍必需在SDRAM的承受范圍內(nèi)。負(fù)載能力不足可能引起系統(tǒng)工作不正常。又比如CPU供電負(fù)載能力不足可能引起系統(tǒng)復(fù)位、死機等問題。

通常來說，某一電源網(wǎng)絡(luò)的最輕負(fù)載為通過該電源網(wǎng)絡(luò)電流最小狀態(tài)時的負(fù)載值，最大負(fù)載為通過該電源網(wǎng)絡(luò)電流最大狀態(tài)時的負(fù)載值。當(dāng)該電源網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載從最輕負(fù)載跳變到最大負(fù)載時，由于該路的電流會增大，對應(yīng)該電源網(wǎng)絡(luò)的電壓便會有一定的跌落；當(dāng)該電源網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載從最大負(fù)載跳變到最輕負(fù)載時，通過該路的電流會對應(yīng)減小，該電源網(wǎng)絡(luò)的電壓便會有一個對應(yīng)的抬升，如下圖所示：

其中BL1為加入最大負(fù)載后，該電源網(wǎng)絡(luò)跌落的最大值，BL2為加入最大負(fù)載后，該電源網(wǎng)絡(luò)的工作值偏離理論值的幅值。LL1為加入最小負(fù)載后該電源網(wǎng)絡(luò)抬升的最大值，LL2為加入最小負(fù)載后該電源網(wǎng)絡(luò)的工作值偏離理論值的幅值。一般的，對于3.3V及以下的低壓工作電源，電源負(fù)載能力電壓最大跳變按照工作電源3%，穩(wěn)態(tài)電壓電壓調(diào)整按照1%控制；對于高壓電源應(yīng)用如LCD串聯(lián)背光、AMOLED偏壓等高電壓電源，電源負(fù)載能力電壓最大跳變按照工作電源5%，穩(wěn)態(tài)電壓調(diào)整變化按照3%控制?；蚋鶕?jù)電源芯片規(guī)格書要求進行控制。采用示波器測試電壓調(diào)整時采用20MHz帶寬測試。

以驅(qū)動能力為300mA的3V系統(tǒng)電源為例，其最小負(fù)載為1uA，最大負(fù)載為300mA。當(dāng)其從最小負(fù)載跳變到最大負(fù)載時，電壓跌落幅度的一般不能大于3%。測試方法如下：

測試目的：驗證當(dāng)負(fù)載發(fā)生變化時，3V系統(tǒng)電源網(wǎng)絡(luò)輸出幅值的變化。

測試儀器：程控電源，示波器，自制電阻器或電子負(fù)載。

測試過程：

方法1：人工制作電子負(fù)載及人工負(fù)載切換操作測試

1、電源負(fù)載計算：實際用于舉例：計算3V系統(tǒng)電源的最輕負(fù)載與最大負(fù)載：3V電源網(wǎng)絡(luò)的最輕負(fù)載為流經(jīng)該電源網(wǎng)絡(luò)的電流值為1uA時的負(fù)載阻值，最重負(fù)載為流經(jīng)該電源網(wǎng)絡(luò)的電流值為300mA時的負(fù)載阻值。計算可得該3V電源網(wǎng)絡(luò)的最輕負(fù)載為3 MΩ，最重負(fù)載為10Ω；

2、測試過程：：將3V電源網(wǎng)絡(luò)按照下圖電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進行連接，用示波器對圖示測試點進行測試。當(dāng)開關(guān)閉合時，該電源網(wǎng)絡(luò)將處于最大負(fù)載狀態(tài)；當(dāng)開關(guān)打開時，該電源網(wǎng)絡(luò)將工作在其最小負(fù)載狀態(tài)。記下這兩種狀態(tài)下3V電源網(wǎng)絡(luò)的跳變過程，如下圖所示：

測試結(jié)果舉例：

1）、由于該實驗的開關(guān)由人為控制，因此在從最重負(fù)載跳變到最輕負(fù)載時會有一個抖動脈沖出現(xiàn)。

2）、當(dāng)3V電源網(wǎng)絡(luò)從最重負(fù)載跳變到最輕負(fù)載時，其電壓跳變的最大值約為30mV，穩(wěn)態(tài)情況下的偏離值為9mV。根據(jù)該3V系統(tǒng)電源網(wǎng)絡(luò)的要求，當(dāng)其從最輕負(fù)載跳變到最重負(fù)載時，其電壓跳變幅度不得大于90mV，因此該系統(tǒng)電源網(wǎng)絡(luò)是滿足要求的。

3）、將測試結(jié)果填入測試結(jié)果表格，并保存相應(yīng)貼圖

2、方法2：動態(tài)負(fù)載自動測試：

測試過程：以O(shè)LED屏供電舉例，研究了解得知OLED屏工作電壓12V，供電電流15mA最大負(fù)載：

1） 、將OLED屏開啟，處于工作狀態(tài)。

2） 、將電子負(fù)載設(shè)置為OFF狀態(tài)，正負(fù)極分別接OLED屏VCC和地。

3） 、設(shè)置電子負(fù)載為動態(tài)負(fù)載模式，LEVEL A =0.015A ，WIDTH A=0.5mS，LEVER B=0A，WIDTH B=0.5mS，動態(tài)模式為CONTINOUS，然后開始動態(tài)負(fù)載操作。

4） 、采用示波器分別測出負(fù)載由輕變重時電壓的下降值和由重變輕時的上升值。

測試標(biāo)準(zhǔn)：

1） 、負(fù)載由輕變重時電壓的下降跳變值，不得小于VCC*(1-5%)。

2）、 負(fù)載由重變輕時電壓的上升跳變值，不的超過VCC*(1+5%)。

測試結(jié)果舉例：若OLED VCC為12V，那么最小下降值和最大上升值分別為11.4V、12.6V。

上述兩種測試方法可見：采用電子負(fù)載不用計算負(fù)載電阻值，只需要了解電源系統(tǒng)負(fù)載范圍，并模擬電源供電會發(fā)生的負(fù)載切換工作狀態(tài)做動態(tài)負(fù)載電流值配置和工作時間配置即可進行負(fù)載自動切換。