系統電源相關驗證項目淺談

引言:

為了確保電源供應在不同條件下可以滿足穩定且恆定的輸出 許多的廠商訂出了不同的電源測試規格及規範，此篇博文便是針對常見的電源測試項目提出說明。

PWM外掛mosfet 的基本線路：

常見的電源測試項目:

1. Output regulation and Ripple/Frequency
2. Transient
3. OCP
4. Dead time
5. Jitter
6. H/L VDS
7. Glitch
8. BST to SW, BST to GND
9. Phase & Gain margin
10. Efficiency
11. Thermal

1.Output regulation and Ripple/Frequency:

示波器BW=20MHZ,低壓differential最短路徑跨輸出MLCC量測

各家定義SPEC不同,需依照客戶定義。

下圖為範例,提供各位參考
CH1:Vout ; CH2=Phase ; CH3=Vin



2.Transient:
示波器BW=20MHZ,低壓differential最短路徑跨輸出MLCC量測
各家load設定及SPEC不見得相同，需依照客戶定義。

下圖為範例,提供各位參考
Iout=0A-25A ; SR=2.5A/us ; Ton/off=0.5ms
CH1:Vout 



3.OCP:
示波器BW=20MHZ,高壓differential跨輸入MLCC,低壓differential跨輸出MLCC,電流勾表,勾輸出負載線
依客戶要求測量OCP是否再設定值附近。

下圖為範例,提供各位參考
CH2:Vout ; CH3:Vin ; CH4:Iout



4.Dead Time:
示波器BW=FULL,低壓differential跨High/Low side MOS GS,高壓differential跨Low side MOS DS,高壓differential跨Vin MLCC
Cursors 電壓標H/L side Vgs(th) min,量測時間
量測Dead time是否符合IC driver SPEC

下圖為範例,提供各位參考



範例中Vgs(th) min=1.3V
CH1:HG ; CH2:Phase ; CH3:LG ; CH4:Vin



5.Jitter:
示波器BW=FULL,高壓differential跨Low side MOS DS
SPEC依照客戶定義，量測輕載重載

下圖為範例，提供各位參考
CH1:Phase



6.High Low side VDS
示波器BW=FULL,高壓differential跨High/Low side MOS DS
參考MOSFET SPEC,看是否在SPEC內.量測輕載重載

下圖為範例,提供各位參考
CH1:H VDS ; CH2:L VDS



7.Glitch:
示波器BW=FULL,低壓differential跨Low side MOS GS
量測L VGS是否會超過Vgs(th) min

下圖為範例,提供各位參考



範例中Vgs(th) min=1.3V
CH1:HG ; CH3:LG ; CH4:Vin



8.BST-Phase/BST-GND
示波器BW=FULL，高壓differential跨driver的BST-Phase，高壓differential跨driver的BST-GND量測是否符合IC SPEC

下圖為範例,提供各位參考
CH1:BST-Phase



CH1:BST-GND

9.Phase & Gain margin:
量測方式：下面是以AP200的接法,其他的應該大同小異
一般客戶沒特別要求的話 phase margin需大於45度,gain margin需小於-10dB




下圖為範例，提供各位參考



10.Efficiency
量測輸入電壓，輸出電壓，輸入電流，輸出電流去測效率曲線是否符合客戶要求

下圖為範例,提供各位參考



11.Thermal
負載機掛載，等候三十分鐘，量測個零件溫度。

結語：

量測以上相關測試目的是為了電源的穩定度,避免使用者在使用中發生燒壞或異常,所以以上項目如通過SPEC要求,基本上可確保電源的穩定無虞。