如何使用 Keysight N6790 系列优化电源测试
应用指南
如何使用 Keysight N6790 系列优化电源测试
引言
第一台是德科技电子负载的设计初衷是作为测试电源的仪器。它们的功能开始非常简单，但后来逐渐演变成一种功能众多的通用仪器。在我们讨论电子负载在电源测试中的作用之前，我们需要了解电源的重要性。电源使工程师能够深入了解被测设备的设计，无论是用于工作台上的研发（R&D）工作，还是用于系统机架中的测试和验证工作。电源使您可以为电路板供电，也可以表征半导体器件。无论应用是什么，电源在任何装置中都起着关键作用。
要制造合格的电源，满足设计期望，工程师在设计和制造过程中面临着巨大压力。他们必须精心开发和测试电源设计，保证其符合客户提出的苛刻技术指标。电源测试不是一件容易的事，它需要性能优异、功能强大的工具和设备。几乎任何的电源测试都需要电子负载，在研发和生产过程中都会进行测试。研发环境中的测试主要是为了验证电源设计。这些测试需要高性能的测试设备，而且要支持可以通过这些设备的前面板轻松编程设置。
相对而言，生产环境中的电源测试主要是为了根据产品设计阶段设定的技术指标，评测设计的整体功能水平。由于测试的工作量很大，通常工程师会采用自动化测试而不是通过前面板控制测试，这需要很高的测试吞吐量和测试可重复性。研发和生产环境都需要电子负载等复杂的测试设备，以便保证电源的设计和制造符合最高标准。
典型的电源测试装置 — 负载的安装位置
您可以执行许多测试来确认和验证电源性能。每项测试都需要不同的仪器和测试装置。电源测试通常使用的仪器包括电子负载、数字示波器、数字万用表、真有效值电压表、功率计和可编程交流电源。每种测试的配置都不相同。
电子负载是许多常见电源测试中的关键工具。它可以通过多种方法对电源进行仿载。电源提供了多种工作模式，以方便您使用这些方法：恒定电流（CC）、恒定电压（CV）、恒定电阻（CR）和恒定功率（CP）。电子负载支持完整的编程功能，使您可以通过编程实施各种方式的控制，如通过前面板进行控制，或者通过 LAN、USB 和 GPIB 等 I/O 接口进行控制。除了可编程性之外，电子负载还必须提供具有数字化仪功能和数据记录功能的复杂测量系统。这些功能为您提供了全套必需的工具，确保您成功实施电源测试。这些功能保证交付给最终客户产品的最高品质。
本应用指南讨论了使用 Keysight N6790 系列模块化电子负载执行常见电源测试的步骤：
- Keysight N6790 系列扩展了现有的 Keysight N6700 模块化电源系统的功能
- 包括专为生产自动化测试设计的 N6700C 小型主机，以及专为工作台测试而设计的 N6705C 直流电源分析仪主机
- 小巧快速的 100W 模块（N6791A）和 200W 模块（N6792A）提供更大的灵活性；
- 外形仅为 1U 高，指令处理时间小于 1ms，这种电子负载提供快速吞吐量
- 这些负载模块提供了四种不同的工作模式：恒定电压、恒定电流、恒定功率和恒定电阻
- 高精度测量和数字化功能使您轻松深入了解被测电源
此外，它还具有强大的内置任意波形功能，可以仿真复杂的动态负载波形。数据记录功能可让您对捕获的测量结果进行更深入的后期分析。N6700 都配置了 LAN、USB 和 GPIB 接口，实现安全的远程性和编程。对于要求严苛的系统设计师和测试工程师来说，这是必须具备的特性。
负载瞬态恢复时间
恒压直流电源的设计是一个反馈回路，它通过连续地调节，将输出电压维持在稳态水平。反馈回路的带宽有限，这限制了电源对负载电流变化的响应能力。如果电源反馈回路输入和输出之间的时延接近临界值，电源会变得不稳定并发生振荡。因此对电源的瞬态恢复/响应时间进行测试至关重要。电子负载处于 CC 模式时，电源以 CV 模式编程。对电子负载进行编程以使负载快速变化。示波器捕获电源 Vout 的电压响应。在这项测试中，电子负载需要的上升时间至少比被测电源快五倍，且应在 CC 模式（或 CR 模式）下工作，直至达到电源的最大额定电流。测量负载瞬态恢复时间要求负载能够在CC 或 CR 模式下在两个不同值之间发出脉冲。
请下载此文档以了解更多信息。