電源負載能力測試

電源負載能力的概念：

各個電源要有足夠的負載能力。從最輕負載跳變到可能的最大負載時、從最大負載跳變到最輕負載時，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)。負載能力不足可能引起系統(tǒng)工作不正常。又比如CPU供電負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)的最輕負載為通過該電源網(wǎng)絡(luò)電流最小狀態(tài)時的負載值，最大負載為通過該電源網(wǎng)絡(luò)電流最大狀態(tài)時的負載值。當該電源網(wǎng)絡(luò)的負載從最輕負載跳變到最大負載時，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；當該電源網(wǎng)絡(luò)的負載從最大負載跳變到最輕負載時，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為加入最大負載后，該電源網(wǎng)絡(luò)跌落的最大值，BL2為加入最大負載后，該電源網(wǎng)絡(luò)的工作值偏離理論值的幅值。LL1為加入最小負載后該電源網(wǎng)絡(luò)抬升的最大值，LL2為加入最小負載后該電源網(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，其最小負載為1uA，最大負載為300mA。當其從最小負載跳變到最大負載時，電壓跌落幅度的一般不能大于3%。測試方法如下：

測試目的：驗證當負載發(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載。

測試過程：

方法1：人工制作電子負載及人工負載切換操作測試

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

2、測試過程：：將3V電源網(wǎng)絡(luò)按照下圖電路拓撲結(jié)構(gòu)進行連接，用示波器對圖示測試點進行測試。當開關(guān)閉合時，該電源網(wǎng)絡(luò)將處于最大負載狀態(tài)；當開關(guān)打開時，該電源網(wǎng)絡(luò)將工作在其最小負載狀態(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，因此在從最重負載跳變到最輕負載時會有一個抖動脈沖出現(xiàn)。

2）、當3V電源網(wǎng)絡(luò)從最重負載跳變到最輕負載時，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，當其從最輕負載跳變到最重負載時，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最大負載：

1） 、將OLED屏開啟，處于工作狀態(tài)。

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

3） 、設(shè)置電子負載為動態(tài)負載模式，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)負載操作。

4） 、采用示波器分別測出負載由輕變重時電壓的下降值和由重變輕時的上升值。

測試標準：

1） 、負載由輕變重時電壓的下降跳變值，不得小于VCC*(1-5%)。

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