電源測試：效率測量

作者:Bob Hanrahan德州儀器模擬應用工程師

作為一名模擬現(xiàn)場應用工程師，我的使命是幫助客戶解決系統(tǒng)問題。有時這些系統(tǒng)問題可能會追溯到電源上。去年 3 個月內(nèi)，我曾在不同的客戶那里遇到了 3 種不同的系統(tǒng)問題，問題的根源均與電源設計問題直接相關。系統(tǒng)已經(jīng)投產(chǎn)，但卻出現(xiàn)了間歇性的現(xiàn)場故障。對于每種情況，我都發(fā)現(xiàn)需要對電源做少量修改，而這些修改工作本可以在系統(tǒng)投產(chǎn)前輕易找到并進行的。

我覺得最有意思的是，由于軟件設計工具的進步，客戶越來越信任沒有經(jīng)過任何工作臺測試（曾經(jīng)的基本操作步驟）的電源設計。據(jù)我觀察，系統(tǒng)設計人員僅將仿真結(jié)果作為設計穩(wěn)健性的佐證，甚至沒花時間對電源進行實際工作臺測試。通過以上觀察結(jié)果以及許多設計人員從未有過工作臺測試經(jīng)驗的這一事實，我清楚地認識到有必要寫一篇專題報道。我有時也會思考這種局面與當下大學教育-重軟件工具、輕實踐設計及測試這個問題到底有多大關系？不過這是我在后續(xù)博客中將要探討的話題。

如此說來，為什么電源測試如此重要？

如上所述，如果電源未經(jīng)全面測試，可能會讓系統(tǒng)工作在邊緣狀態(tài)。一旦系統(tǒng)部署到位并在不同環(huán)境中工作，邊緣設計就會導致多種系統(tǒng)故障。在未經(jīng)全面測試和／或分析的系統(tǒng)，其組件會隨時間發(fā)生細微變化，久而久之出現(xiàn)系統(tǒng)故障。

下面是一個用于精確測量效率的簡單流程：

1. 在將直流電源接入電源電路之前，設置正確的輸入電壓，并檢驗極性是否正確。
2. 將電壓表連接到靠近輸入／輸出連接器的電源輸入／輸出端。
3. 請參閱前面的說明，將電流表連接到電源的輸入／輸出端。
4. 將電子負載連接到輸出端，并將其設置為想要觀察的最低值。
5. 開啟輸入電壓并進行設置，以通過電源輸入端精確提供額定輸入電壓。重點：輸入電壓的精度應保持在幾毫伏之內(nèi)以確保總體精度。同時需要在每次負載改變后加以調(diào)整。
6. 記錄輸出電壓以及輸入／輸出電流。按第 5 步調(diào)整輸入電壓。
7. 每隔一定時間增加負載，直到負載達到 100% 或以上。測試時使負載達到最大負載的 1.1 倍或更高，有助于掌握工作裕量。
8. 繪制輸出／輸入功率（100%）曲線，體現(xiàn)不同負載下的峰值效率（圖 3）。