※文章轉(zhuǎn)載自電子產(chǎn)品世界,作者為mamneng
大家好,我是mamneng,非常幸運通過羅姆和電子產(chǎn)品世界的篩選拿到評估板。
上一期,為大家?guī)砹薆D9G500EFJ-EVK-001的開箱。這期,將為大家?guī)韼ж撦d測評開關(guān)頻率測試,寬電壓測試輸入測試,ESD靜電打擊測試。
二:帶負載測評開關(guān)頻率測試
電源如同人類的循環(huán)系統(tǒng),是能源輸入輸出的地方,電源設(shè)計在整個電子系統(tǒng)設(shè)計中占有重要地位。不僅要滿足性能,還要符合EMC、EMI,各種國際標準,國家標準等等。
羅姆BD9G500EFJ-EVK-001開發(fā)板原理圖和元器件參數(shù)
BD9G500EFJ-LA可通過連接RT電阻設(shè)置任意內(nèi)部振蕩器頻率。推薦頻率設(shè)置范圍為100 kHz至650 kHz,用于設(shè)置可使用的頻率:
實際計算值:
萬用表測量:輸出 5.013V,用可調(diào)電源,進行空載,負載測試。
測試步驟:
1)可調(diào)電源設(shè)定為8V~48V電源可變,接在電源板子板的輸入端;
2)接入負載,負載為MP157工業(yè)采集板子,電流動態(tài)變化,5V電壓,電流2.5A峰值,穩(wěn)定后1.5A左右,
3)使用示波器觀察電源紋波是否存在突變,測試Vout測試開關(guān)頻率并記錄。
5V輸出穩(wěn)定。
即使調(diào)節(jié)到最大48V輸入,依然可以輸出5V,2A穩(wěn)定輸出,這么大壓差,沒有問題,這是極少數(shù)電源芯片能夠做到的。
開關(guān)頻率越高, 好處是可以用小電感,頻率高了, 環(huán)路的帶寬適當變高, 系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)會好 ,環(huán)路穩(wěn)定。但并不是越高越好,開關(guān)損耗越大,同時電感的磁芯損耗也會變大。通常高頻的BUCK芯片內(nèi)部管子的導(dǎo)通電阻會較小來彌補這些損耗,Buck的開關(guān)損耗和電感的遲滯和渦流損耗也變大了, 所以這是種一種折中。另外有的系統(tǒng)對某些頻率的干擾敏感, 我們需要選擇適合開關(guān)頻率,避開敏感頻段。
芯片推薦參數(shù):
Vout 和開關(guān)頻率波形:
開關(guān)頻率和理論是基本吻合。PWM方波規(guī)整,無毛刺。轉(zhuǎn)空比44% ,Vout輸出電壓電流穩(wěn)定,無毛刺,波紋看不到。
三:寬電壓測試輸入測試、ESD靜電打擊測試
BD9G500EFJ-LA是一款非常優(yōu)秀的DC-DC Buck降壓穩(wěn)壓芯片。寬電壓 7 V至76 V輸入,5 A集成高側(cè)MOSFET,單降壓DC/DC轉(zhuǎn)換器。
何為Buck?降壓電路是BUCK電路,開關(guān)S閉合的時候,VD二極管承受負壓關(guān)斷,電感充電,電流正向流動,電流值呈現(xiàn)指數(shù)上升趨勢。開關(guān)S斷開的時候,VD二極管起續(xù)流作用,電感開始放電,電流逐漸下降,通過負載和二極管回到電感另外一端,短暫供電。這樣電壓就能降低。實際使用的時候,S開關(guān)是通過MOSFE或者IGBT實現(xiàn)的,輸出電壓等于輸入電壓乘以PWM波的占空比。
通過測評二可知,電源測試版把電壓穩(wěn)定到5vl了。下面進行寬電壓輸入測試:首先把電源調(diào)整到10V,測試輸出電壓:
通過萬用表和示波器測試結(jié)果可,輸出5V穩(wěn)定。萬用表5.02V和示波器5.12V,示波器的有效值一定是軟件計算出來的。萬用表一般有一個有效值電路的硬件得出。萬用表一般只能測靜態(tài)或低頻信號,就像照相機一樣,采樣率最高kSa/s級別,“咔-咔-咔”進行采樣;對于低頻及直流信號通常用萬用表測,得益于積分電路高ADC分辨率,測的更準,誤差很小,一般在萬分之一以下。
示波器主要用來觀測時域信號的,對于幾個微秒變化非常快的信號要示波器才能抓到。示波器一般用來測占空比、頻率、脈寬、峰峰值等時間和電壓上的測量。
對于電源質(zhì)量,示波器看到輸出電壓波紋非常小,160MV,電源質(zhì)量高。
下面進行加壓測試:分別測試20V,30V,40V,48V輸出,看看芯片能否穩(wěn)定5V輸出。
加壓過程中,萬用表穩(wěn)定在5V,示波器沒有毛刺出現(xiàn)。輸入輸出電壓這么大也沒問題,可以說芯片BUCK電路非常穩(wěn)定可靠。
下面進行帶負載測試:輸入15.6V ,電流1.27A 。負載測試:輸出5v,穩(wěn)定,電流3.5A 。
電源效率:電源使用效率(PUE,power usage effectiveness)=5*3.4/(15.6*1.27)=85.8%。
頻繁開關(guān)測試:
開發(fā)板上有個EN使能開關(guān),進行頻繁開關(guān),板子輸出電壓,電流無異常。
ESD測試:
DC-DC電源產(chǎn)品要做靜電ESD測試,測試無異常可以正常:
GB19951-2005 ±8k空氣放電Level 3
GB19951-2005 ±6kV接觸放電Level 3
以上就是本期分享的內(nèi)容,下期我們將繼續(xù),盡情期待。?
審核編輯?黃宇
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