環(huán)路測試的接線方法及原因

環(huán)路測試是一種用于評估電子系統(tǒng)（如開關(guān)電源）穩(wěn)定性和性能的重要測試方法。在環(huán)路測試中，正確的接線方法是確保測試準(zhǔn)確性和可靠性的關(guān)鍵。

一、環(huán)路測試的基本概念

環(huán)路測試是通過給被測系統(tǒng)（如開關(guān)電源的控制環(huán)路）注入一個擾動信號（通常是頻率變化的正弦波信號），并觀察系統(tǒng)的響應(yīng)來評估其穩(wěn)定性和性能的測試方法。該測試方法主要用于驗證系統(tǒng)在各種工作條件下的輸出電壓和電流是否滿足要求，以及系統(tǒng)是否能夠有效地抑制外部干擾和內(nèi)部噪聲。

二、環(huán)路測試的接線方法

環(huán)路測試的接線方法主要取決于被測系統(tǒng)的具體類型和測試需求。以下是一些常見的接線方法及其原因：

1. 基本接線方法

（1）注入信號接線

• 方法 ：將信號發(fā)生器產(chǎn)生的擾動信號通過隔離變壓器注入到被測系統(tǒng)的控制環(huán)路中。通常，這個注入點位于控制環(huán)路的反饋路徑上，如通過R1和R2的電阻分壓器網(wǎng)絡(luò)。
• 原因 ：隔離變壓器用于隔離交流干擾信號，防止其對系統(tǒng)產(chǎn)生直流偏置。同時，通過電阻分壓器網(wǎng)絡(luò)注入信號可以確保信號以適當(dāng)?shù)谋壤M(jìn)入控制環(huán)路，從而模擬實際工況下的擾動。

（2）測量信號接線

• 方法 ：將示波器的探頭連接到被測系統(tǒng)的關(guān)鍵節(jié)點上，以捕獲系統(tǒng)的響應(yīng)信號。這些節(jié)點可能包括輸出電壓、輸出電流、反饋電壓等。
• 原因 ：示波器能夠?qū)崟r顯示信號的波形和參數(shù)，如幅值、相位、頻率等，從而幫助分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性和性能。

2. 高級接線方法

（1）雙絞線或同軸電纜

• 方法 ：在需要更高信號完整性和抗干擾能力的場合，可以使用雙絞線或同軸電纜來連接測試設(shè)備和被測系統(tǒng)。
• 原因 ：雙絞線通過絞合的方式將相鄰的導(dǎo)線產(chǎn)生的噪聲相互抵消，從而降低電磁干擾。同軸電纜則通過其外層導(dǎo)體屏蔽內(nèi)部信號，防止外部電磁場對信號的干擾。這些接線方法能夠顯著提高測試結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。

（2）地線處理

• 方法 ：在接線過程中，應(yīng)特別注意地線的處理。確保所有地線都連接良好且盡量短，以減少地線電阻和電感對測試結(jié)果的影響。同時，應(yīng)避免形成地線環(huán)路，以防止地線環(huán)路中產(chǎn)生的噪聲對測試結(jié)果產(chǎn)生干擾。
• 原因 ：地線在電路中起著至關(guān)重要的作用，它不僅是電流的回路，還是電磁屏蔽的重要組成部分。地線處理不當(dāng)會導(dǎo)致信號失真、噪聲增加等問題，從而嚴(yán)重影響測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。

怎么測環(huán)路響應(yīng)

開關(guān)電源實際上是一個包含了負(fù)反饋控制環(huán)路的放大器，會放大交流信號并對負(fù)載變化作出反饋響應(yīng)。為了完成控制環(huán)路響應(yīng)測試，需要把一個擾動信號注入到控制環(huán)路的反饋路徑中。整個測試工作就分為了三個重點部分：擾動信號、信號注入、信號測試

擾動信號： 通常是指幅度和頻率變化的正弦波信號，由測量設(shè)備中的信號發(fā)生器產(chǎn)生。同時為了不產(chǎn)生任何的直流偏置，需要通過隔離變壓器給反饋環(huán)路注入擾動信號

信號注入 ：反饋路徑就是電阻RFBT和RFBB組成的電阻分壓網(wǎng)絡(luò)，但是擾動信號不能直接加在反饋電阻上，需要把一個阻值很小的注入電阻插入到反饋環(huán)路中，才能注入擾動信號，即上圖中電阻RING。

注意插入電阻的位置為輸出Vout到上反饋電阻RFBT之間

信號測試： 信號的測量點也是選取在注入電阻的兩端，兩路探頭同時測量激勵和響應(yīng)幅度，計算增益，以及激勵和響應(yīng)之間的相位延遲，從而得到我們想要的BODE圖。

三、接線方法的選擇原則

在選擇環(huán)路測試的接線方法時，應(yīng)遵循以下原則：

1. 匹配性原則 ：接線方法應(yīng)與被測系統(tǒng)的類型和測試需求相匹配。例如，對于高頻信號和需要高抗干擾能力的場合，應(yīng)選擇雙絞線或同軸電纜等高級接線方法。
2. 簡便性原則 ：在保證測試準(zhǔn)確性的前提下，應(yīng)盡量選擇簡便易行的接線方法。這不僅可以提高工作效率，還可以降低測試成本和復(fù)雜度。
3. 安全性原則 ：在接線過程中，應(yīng)始終關(guān)注安全問題。確保所有設(shè)備都接地良好且符合安全規(guī)范，避免觸電和火災(zāi)等安全事故的發(fā)生。

四、接線方法的影響分析

不同的接線方法對環(huán)路測試結(jié)果的影響主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1. 信號完整性 ：接線方法直接影響信號的完整性和準(zhǔn)確性。錯誤的接線方法可能導(dǎo)致信號失真、噪聲增加等問題，從而影響測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。
2. 電磁干擾 ：不當(dāng)?shù)慕泳€方法可能增加電磁干擾的風(fēng)險。例如，使用分散的連接方式可能形成較大的環(huán)路面積，從而增加環(huán)路中的噪聲電壓。而使用雙絞線或同軸電纜等高級接線方法則可以有效降低電磁干擾的影響。
3. 測試效率 ：簡便易行的接線方法可以提高測試效率。相反，復(fù)雜的接線方法可能增加測試難度和耗時，從而降低測試效率。

五、結(jié)論

環(huán)路測試的接線方法是確保測試準(zhǔn)確性和可靠性的關(guān)鍵。在選擇接線方法時，應(yīng)根據(jù)被測系統(tǒng)的類型和測試需求進(jìn)行選擇，并遵循匹配性、簡便性和安全性等原則。同時，應(yīng)關(guān)注接線方法對信號完整性、電磁干擾和測試效率等方面的影響，以確保測試結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。