DC-DC电源测试哪些项目

1.单调性

电源启动过程中，电源电压应保持单调爬高。即电源电压应该接连上升至所设置的稳压值，中间不该产生下跌。假如电源不能供给足够的输出功率，则会形成下跌。

另外，有的芯片对供电爬升时间有限制要求，比如美信有一款编串芯片要求3.3和1.8电源同时上电且爬坡时间小于1.5ms。可以通过调整软启动电容容值改变启动时间。

2.降额

电源输入范围要满足芯片规格，留有余量。输出平均电流及最大电流要小于电感额定电流及饱和电流，降额使用。

3.输出对地短路

对输出短路，监测输出电压及电流，观察是否冒烟冒火。在短路解除后，监测输出电压及电流，确认是否可以恢复正常工作状态。

短路后：

短路解除：

4.纹波+噪声

（1）纹波噪声形成原因

电源的纹波是指电源输出电压的波动。纹波的形成是因为电流流过输出电容在电容的ESR上所引起的压降，开关电源中不断地有脉动的电流流经电容，所以它的纹波频率等于开关频率。

脉动的电压波动上叠加了开关电源开关信号所引起的开关噪音。

下面一张图可以对纹波噪声有直观了解。

展开后看细节:

（2）如何测量纹波

A.示波器耦合方式选择“AC”。

B.进行电源纹波和噪声测试推荐采用衰减比为 1:1 的示波器探头，因为 1:1 衰减比的探头对信号没有衰减那么在示波器里也不会再进行放大，因此不会放大示波器前端的本底噪声。

C.测试电源纹波可以将示波器硬件带宽限制到 20MHz。主要是为了避免数字电路的高频噪声影响纹波的测量，尽量保证测量的准确性。如果开关频率较高，也可以考虑设置示波器全带宽，同时关注底噪的影响。

D.测试点选择输出瓷片电容两端，探头与电感保持距离。探头接地尽量短，地线最好不要超过2CM。

接地线可以自己焊接到电容，还有用接地弹簧的，用着不安全，也不顺手。

（3）纹波噪声抑制

抑制纹波：

A.选择低ESR的电容。

B.加大电容容值。

C.优化电源布局布线。

D.提高开关频率。

抑制开关噪声：

A.SW加缓冲吸收电路。

B.外置MOS栅极串小阻值电阻，使开关边沿变缓。

C.内置MOS可以在Cboot电容上串接小阻值电阻，使开关边沿变缓。

5.温升

Tj＝Tc＋θjc×P
Tj：芯片（结点）温度，

Tc：封装外壳温度（℃），

θja：结点到环境间的热阻（℃/W），

θjc：结点到外壳间的热阻（℃/W），

P：功耗（W）。

Tj计算后要小于芯片规格书最大值，且留有10-15℃的裕量。

6.负载瞬态响应

使用电子负载，设定负载电流在0-80%满载电流之间变化，并设定上升下降速率(slew rate)。

测量输出电压纹波及噪声及over shoot及under shoot是否满足芯片规格及设计要求。观察输出电压在电流变化的边沿是否有震荡，有的话说明环路稳定性有问题。

7.环路稳定性

衡量开关电源稳定性的指标是相位裕度和增益裕度。同时穿越频率，也应作为一个参考指标。

定义：
(1) 相位裕度是指：增益降到0dB时所对应的相位。

(2) 增益裕度是指：相位为0deg时所对应的增益大小(实际是衰减)。

(3) 穿越频率是指：增益为0dB时所对应的频率值。

判定标准:

(1)、在室温和标准输入、正常负载条件下，闭环回路增益为0dB(无增益)的情况下,相位裕度是应大于45 度；如果输入电压、负载、温度变化范围非常大, 相位裕度不应小于30度。
(2)、同步检查在相位接近于0deg时,闭环回路增益裕度应大于7dB，为了不接近不稳定点，一般认为增益裕度12dB以上是必要的。
(3)、同时依据测试的波特图对电源特性进行分析，穿越频率按20dB/Dec闭合，频带宽度一般为开关频率的1/20～1/6。

过高则不稳定，过低则响应速度过慢。

测试仪器：环路响应分析仪

测试连接方法：

8.rush电流

电流rush和均值要小于电源提供能力，电感磁珠等要满足设计需求。

9.诊断

有些对外部供电的接口需要具备诊断功能，这就要求选择的电源芯片能够检测负载状态，可以分辨正常工作、输出过流、对地对电源短路、过压。芯片需要具备一个模拟量输出信号给到MCU监测。

10.SW开关噪声

SW开关波形如下，

展开后可看到振铃细节，

加snubber缓冲吸收电路后，振铃改善。但开关损耗增加，snubber电阻越大损耗越大。