電源測量設置的影響

在設計電源時(shí)，嚴格的測試非常重要。要完成此項任務(wù)，硬件測量必不可少。當然，在此測量過(guò)程中可能也會(huì )悄然產(chǎn)生許多錯誤。在本篇電源管理技巧的短文中，我們將研究待測電源和負載之間的連接線(xiàn)的影響。在實(shí)驗室中進(jìn)行電路板快速連接時(shí)，其設置通常如圖1所示。此時(shí)，一根長(cháng)連接線(xiàn)將待測電源連接至電子負載（如圖中右側所示）。兩根導線(xiàn)隨意擺放在實(shí)驗室工作臺上，回路面積較大。

圖1.在電源板和負載之間隨意擺放的連接線(xiàn)。

更整齊的設置請參見(jiàn)圖2。在這種情況下，兩根導線(xiàn)相互絞合以最大限度地減小電路中的回路面積。理論上，這會(huì )降低待測電源和負載之間的連接線(xiàn)寄生電感。這是就理論而言。那么，圖1和圖2的不同設置對測量結果究竟有何影響？為了查看這一點(diǎn)，在圖1和圖2所示的兩種不同設置中，我們連接一塊ADP2386評估板作為降壓轉換器，其輸出電流最高可達6 A，然后我們測量了輸出電壓對負載瞬變的響應。這將顯示連接線(xiàn)位置優(yōu)化的實(shí)際效果。在本示例中，ADP2386將5 V電源電壓轉換為3.3 V輸出電壓。由電子負載產(chǎn)生負載瞬變，在大約30 μs內從10 mA變?yōu)? A。在以上兩種情況中，連接線(xiàn)的長(cháng)度均為1米。

圖2.在電源板和負載之間精心擺放的連接線(xiàn)。

圖3.連接線(xiàn)隨意擺放（如圖1所示）時(shí)的輸出電壓負載瞬態(tài)響應。

圖3顯示了在負載瞬態(tài)響應期間交流耦合輸出電壓中的電壓尖峰，其測量設置如圖1所示。峰值電壓約為103 mV。相比之下，圖4顯示了連接線(xiàn)的導線(xiàn)整齊絞合在一起（如圖2所示）時(shí)的測量結果。此時(shí)，輸出電壓中的電壓尖峰只有大約96 mV。這相當于大約7 mV的差異，它表明連接線(xiàn)的整齊排列可導致該負載瞬態(tài)測試結果改善大約7％。

圖4.連接線(xiàn)精心擺放（如圖2所示）時(shí)的輸出電壓負載瞬態(tài)響應。

因此，我們可以清楚地看到，良好的測量設置可以提供更為準確的結果。除了待測電源和負載之間連接線(xiàn)的幾何擺放方式之外，電纜長(cháng)度和相應的連接類(lèi)型（在本示例中為鱷魚(yú)夾或焊接接頭）也很重要。導線(xiàn)越短，寄生電感就越小，對負載瞬態(tài)測試結果的影響也越小。應始終使用盡可能短的連接線(xiàn)。

結果表明，整齊地絞合到一起的導線(xiàn)必定會(huì )對測量結果產(chǎn)生影響，因此，花費額外的精力絞合引線(xiàn)以進(jìn)行測量設置是值當的。