PWM開關電源測量的經驗總結

電子器件的電源測量通常情況是指開關電源的測量(當然還有線性電源)。講述開關電源的資料非常多，本文討論的內容為PWM開關電源，而且僅僅是作為探測經驗的總結，為大家簡述容易引起系統失效的一些因素。因此，在閱讀本文之前，已經假定您對于開關電源有一定的知道。

1、開關電源簡述

開關電源(SwitchingModePowerSupply，經常簡化為SMPS)，是一種高頻電能轉換裝置。其功能是將電壓透過不同形式的架構轉換為用戶端所需求的電壓或電流。

開關電源的拓撲指開關電源電路的構成形式。一般是依據輸出地線與輸入地線有無電氣隔離，分為隔離及非隔離變換器。非隔離即輸入端與輸出端相通，沒有隔離措施，常見的DC/DC變換器大多是這種類型。所謂隔離是指輸入端與輸出端在電路上不是筆直聯通的，使用隔離變壓器通過電磁變換方式進行能量傳遞，輸入端和輸出端之間是完全電氣隔離的。

對于開關變換器來說，惟有三種基本拓撲形式，即：

●Buck(降壓)

●Boost(升壓)

●Buck-Boost(升降壓)

三種基本拓撲形式，是電感的連接方式決定。若電感放置于輸出端，則為Buck拓撲；電感放置于輸入端，則是Boost拓撲。當電感連接到地時，就是Buck-Boost拓撲。

2、容易引發系統失效的關鍵參數探測

以下的探測項目除了是指在靜態負載的情況下探測的結果，惟有噪聲(noise)探測需要用到動態負載。

2.1Phase點的jitter

對于典型的PWM開關電源，如果phase點jitter太大，通常系統會不穩定(和后面提到的相位裕量相關)，對于200~500K的PWM開關電源，典型的jitter值應當在1ns以下。

2.2Phase點的塌陷

有時候工程師測量到下面的波形，這是典型的電感飽和的現象。對于經驗不夠豐富的工程師，往往會忽略掉。電感飽和會讓電感值急劇下降，類似于短路了，這樣會造成電流的急劇增加，MOS管往往會因為溫度的急劇增加而燒毀。這時需要更換飽和電流更大的電感。

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