如何测试电源稳定

怎么测验电源安稳 　　无论在学习、作业或是生活中，咱们都不可防止地要接触到电源吧，下面是小编收集整理的怎么测验电源安稳，仅供参阅，欢迎咱们阅读。 　　BIOS检测 　　因为现在主板主要有AWARD和AMI两种BIOS类型，所以看电源电压的办法有点差异，AWARD的BIOS是在主界面里进入“PC Health Status”选项;AMI的BIOS一般是进入主界面的“HardwareMonitor”选项，里面就有现在电源的各项电压值以及CPU的温度等参数，据此咱们能够判别当前电源的输出电压是否正常。一般来说，电源的正电压的合理动摇规模在-5%~+5%之间，而负电压的合理动摇规模在-10%~+10%之间。如+5V：4.74V~5.25V;+3.3V：3.14V~3.46V;+12V：11.4V~12.6V;-5V：-4.5V~5.5V;-12V：-10.8V~--13.2V。 　　软件丈量 　　因为在BIOS里不能表现电压数值在运转软件中的改动，假如要长时间监测电压值的话，咱们就能够用第二种办法，即用软件丈量电源的电压。这类软件种类繁复，大部分体系监测软件都有这个功用，比如咱们常用的Everest ultimate。Everest ultimate是一个测验软硬件体系信息的东西，它能够详细地显示出PC每个方面的信息。当然也能监测出电源的输出电压，只需进入Everestultimate主界面的“核算机”选项，然后挑选“传感器”图标，就能看到电源的输出电压了。另外，常见的软件还有speedfan、OCCT等，咱们能够自己安装检测。 　　万用表丈量 　　软件检测的成果有可能和实际状况有一定的偏差，咱们只能作为参阅，假如你对各种软件检测的成果有疑问的话，就只要自己动手丈量了。亲自量的话，首先要有一个万用表没咱们要会正确运用它。在动手丈量之前，咱们先看一看现在常用24pin电源的各个针脚所对应的含义，做到心中有数。 　　只要咱们知道了每个颜色针脚所对应的不同含义，才能正确地丈量出需求的电压。咱们一般是首先量以下电源空载时的输出电压，再量加载时的电压，比照一下，数值改动不大的电源比较正常，假如改动比较大，那就阐明你的电源有点问题了。那么怎样让电源空载运转呢?首先封闭电源开关，翻开机箱，拔下与电源衔接的所有部件。找来一根曲别针，把24pin插头的第16pin绿色线和第17PIN黑色的地线短路衔接，再翻开开关，电源就空载运转了。但在这里指出，有些电源有空载维护。假如想发动电源的话你能够接个假负载(如光驱或者硬盘之类)的，然后用根铜线将绿色线和黑色线短接结实就行啦。 　　电源测验器 　　硬件检测除了万用表之外，还有一种更为便捷的检测东西，电源测验器。比较适合那些不熟悉电子电路知识的网友们，淘宝上许多地方有售。专门用来测验电源各组电压和PG值，如若检测中呈现故障，会自动报警。 　　反应操控体系 　　开关电源是一种典型的反应操控体系，其有呼应速度和安稳性两个重要的目标。呼应速度便是当负载改动或者输入电压改动时，电源能迅速做出调整的速度。因为开关电源的负载大都状况下都是数字IC，其电流会跟着逻辑功用的改动而改动，比如FPGA在进行装备时，电流会增大一倍以上。而开关电源的输入电压也会有一定程度的动摇。为了确保电源安稳输出，不发生下跌或者过冲，就要求电源有必要迅速做出调整，使得终究输出的电压没有改动。而电源的呼应速度就决议了电源的调整速度。 　　因为电源参加了反应体系，就可能发生震动。假如电源体系的参数没有设置好，就会发生震动，成果便是电压上会被叠加一个固定频率的动摇。导致电源不安稳。 　　从开关电源的框图中能够看出，该体系是经过一个反应电路，将终究输出的改动反应给比例电路，经过比例电路的等比例衰减，输入到差错放大器中。然后差错放大器经过比较该信号和内部参阅信号的差异，来驱动后级脉宽调制器等一系列的输出环节，终究与搅扰信号相互抵消，然后确保电源的安稳。 　　波特图 　　起伏曲线的频率呼应是电压增益改动与频率改动的联系,这种联系能够用波特图上一条以分贝(dB)来表明的电压增益比频率(Hz)曲线来描述.波特起伏图被绘成一种半对数曲线:x轴为选用对数刻度的频率(Hz),y轴则为选用线性刻度的电压增益(dB),波特图的另一半则是相位曲线(相移比频率),并被描述成以”度”来表明的相移比频率联系.波特相位曲线亦被绘成一种半对数曲线:x轴为选用对数刻度的频率(Hz),y轴为选用线性刻度的相移(度)。 　　许多同学简单把波特图看不明白，是因为用一个坐标系，把增益和相位画到一张图上，导致的认知紊乱。如下图，留意左边纵坐标是增益，单位是dB；右边的纵坐标是相位，单位是°。横坐标是频率，是两个变量曲线共用的。 　　开关电源环路的频响特性，假如电源的负载特性在某一频率下增益等于1(0dB)且相移量为180°时，那么电源操控环路将因呈现同相正反应(此相移量加原设定180°相移，总相移量为360°)，因而有满足能量回来体系，并在此频率下保持振动。为防止电源体系呈现相似破坏性的不安稳现象，一般状况下，环路操控电路都会选用反应补偿组件来下降高频端的增益，使得开关电源在预设频率规模内都保持安稳。 　　传递函数 　　传递函数transfer function 零初始条件下线性体系呼应（即输出）量的拉普拉斯改换（或z改换）与激励（即输入）量的拉普拉斯改换之比。记作G（s）=Y（s）/U（s），其间Y（s）、U（s)分别为输出量和输入量的拉普拉斯改换。传递函数是描述线性体系动态特性的根本数学东西之一，经典操控理论的主要研讨办法——频率呼应法和根轨迹法——都是建立在传递函数的根底之上。 　　反应体系的安稳性 　　稳压电源本质上是一个能输出非常大电流的反应放大器，所以适用于反应放大器的理论同样适用于稳压电源（以下简称电源）。依据反应理论，一个反应体系的安稳性能够经过其体系传递函数得出。工程实践上一般会运用环路增益的波特图来判别体系的安稳性。下图是一个典型的反应体系。体系的闭环传递函数 A 是输入 x 和输出 y 的数学联系表达式。环路增益T 则是信号经过环路一周所得到的增益。 　　在实际的体系中，因为前向增益 α 和反应系数 β 都是复数，所以闭环传递函数 A 和环路增益T 也是复数，也便是既有模值也有相角。当环路增益 T 的模值为 1 相角为-180°的时分，闭环传递函数的分母为 0，其成果变为无穷大。这意味着一个体系在没有输入的状况下会保持一个输出，体系是一个振动器，这与安稳体系有界的输入发生有界的呼应相对立，也便是说此刻体系是不安稳的。 　　咱们能够画出体系环路增益的波特图来评估体系的安稳性，表达体系安稳性常用的增益裕度和相位裕度目标一般便是从这里得出的。相位裕度指的是在增益降为 1（或者 0 dB）的时分，相位间隔-180°还有多少；增益裕度则是相位抵达-180°的时分，增益比 1（或者 0 dB）少了多少。 　　那应该怎么丈量出电源的呼应速度和安稳性呢，在早期的调试中，咱们会运用一个可变的电子负载来进行测验，可是因为现在的电子负载的改动频率远远低于开关电源的开关频率，该办法逐步的不被咱们所运用。目前比较常见的测验方式便是环路测验法。环路测验法便是向反应回路中注入一个个单一频率的正弦波序列信号，然后依据电源体系的输出状况来判别其对各个频率搅扰的调整才能。其环路呼应的Gain越高，就阐明电源对该频段的抗搅扰才能越强。 　　一般可从以下三个准则断定电源环路安稳性: 　　(1)、在室温文规范输入、正常负载条件下，闭环回路增益为0dB(无增益)的状况下,相位裕度应大于45 度；假如输入电压、负载、温度改动规模非常大, 相位裕度不应小于30度。 　　(2)、同步检查在相位挨近于0deg时,闭环回路增益裕度应大于7dB，为了不挨近不安稳点，一般以为增益裕度12dB以上是必要的。 　　(3)、一起依据测验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。 　　断开环路 　　咱们只需求简单的把环路断开就能够得到环路增益。 　　图中展示了怎么在反应体系中把环路3 / 8断开，理论核算时你能够从任何地方把环路断开，不过咱们一般挑选在输出和反应之间把环路断开。断开环路后，咱们在断点处注入一个测验信号 i，i 经过环路一周后抵达输出得到信号 y，y 和 i 的数学联系式便是咱们要求的环路增益。 　　环路怎么补偿 　　怎么判别，环路不安稳： 　　a、动态呼应振动（相位裕量不够） 　　b、开关占空比不安稳 　　c、输出电压反常、纹波大等 　　环路补偿的设计过程： 　　a、依据IC厂家引荐，选定补偿类型 　　b、列出传递函数： 　　c、核算出整个传递函数的极点及零点 　　d、将零点设置到功率电路部分LC谐振频率 　　e、将整个环路的极点设置到开关频率的谐波频率（1/2fsw, 1/3fsw, 1/5fsw, 等），或者输出电容的ESR引起的转折频率点。 　　f、仿真、测验、调试 　　还能够依据厂家引荐电路完结电路设计之后，依据测验状况进行调整，是比较偷闲省事的做法。 　　g、测验高低温的环路安稳性状况。 　　环路测验，注入信号 　　环路测验框图如下所示： 　　从上图能够看出，环路测验实际上是将搅扰信号经过反应电路注入到差错放大器中，然后检查差错放大器加后级输出环节的级联呼应。差错放大器的呼应实际上便是该差错放大器的开环增益。 　　跟着一个个频率信号的扫描，终究将各个频道的环路增益制作在一张图上，就会得到一幅很直观的频域特性图。 　　依据这张图，咱们就能够判别电源设计是否安稳，是否有优化的空间。曲线的安稳性断定规范如下： 　　穿越频率：主张为开关频率的5%到20%，过高则不安稳，过低则呼应速度过慢。 　　相位裕度：要求一定要大于45°，主张45°到80°。 　　穿越斜率（0dB附近）：要求为单极点穿越，一般是要求穿越斜率在-1左右，即-20db/每十倍频。 　　增益裕度：主张大于10dB。 　　假如有环路分析仪，就直接依照阐明书进行链接测验就能够了，只不过价格比较昂贵，国产仪器最低装备4W+。 　　低温条件下，典型输入典型输出，测开环Bode图，依照上述评判规范进行判别就能够了。 　　搅扰信号具体要怎么注入到差错放大器呢，差错放大器的开环增益都非常大，都有60db左右。那么为了不使差错放大器输出饱和，输入信号有必要在-50dbm左右，大约2mv左右，这个信号起伏太小，发生过于困难，一般的电磁噪声信号都要高过这个信号的起伏。显然这样直接注入是不可行的。为了能够成功注入搅扰信号，咱们需求使用反应来进行。 　　注入点怎么挑选 　　挑选注入点，有一个比较简单的办法，关于电压源便是找设计电路时，用来核算电压的那两个电阻。设计电路时是按哪个电阻来调整输出的，就加到哪个电阻上。关于电流源，也与电压源大致相同，不过电流源中一般是没有R1或者R2，只需将注入电阻放在反应电电路之后就能够了。 　　用示波器初步判别 　　问题是：咱们中小企业往往没有满足的测验条件。在没有测验波特图的条件状况下，咱们怎么分析和判别环路安稳性呢？ 　　若没有环路分析仪，就经过输出动态负载呼应进行判别，测验条件：规格书标定的最低温度运转（如-25℃），额定输入电压，输出不要额定,挂电容，负载进行半载---满载---半载切换（一般电流改动率可依照工业电源的规范0.1A/us的改动率设定），若此刻输出动态呼应能做到这个样子，根本就能断定环路很稳了： 　　假如电源环路不安稳，会表现为： 　　动态呼应振动 　　Phase点的jitter 　　关于典型的PWM开关电源，假如phase点jitter太大，一般体系会不安稳（便是之前提到的相位裕量缺乏，在动态负载状况下，时域的表现），关于200~500K的PWM开关电源，典型的jitter值应该在1ns以下。 　　本质为：开关占空比不安稳 　　使用示波器测验波特图（需求示波器具备改功用） 　　测验环境如下： 　　测验设备： 　　示波器: Siglent SDS6104 H12 Pro 　　信号源: Siglent SAG1021I 　　电源: Siglent SPD3303X 　　探头: Siglent PP215 1X 　　被测件: Picotest VRTS v1.51 　　本次测验设备为鼎阳供给，感谢鼎阳市场部的朋友大力支撑。 　　本次测验电源Demo为杰华特供给，感谢杰华特的朋友支撑。 　　测验 VRTS v1.51 上的电源环路呼应时，咱们在电路中参加注入点。 　　信号源 SAG1021I 经过 USB 接到示波器上，输出端夹子与注入电阻并联，这样信号注入到环路的一起，环路的直流作业点也不会被信号源和被测件的接地问题所影响。注入电阻两端分别接两个通道的探头，接到示波器上。 　　这一小节主要介绍了完结本次丈量所需的要害设置，关于 Bode Plot 完好的运用阐明，请参阅相关的用户攻略和快速攻略。 　　在进入 Bode Plot 软件之前，主张先把要用到的通道设置为 20 MHz 带宽限制。本次丈量的频率规模是 10 Hz 到 100 kHz，这于一个预期的穿越频率在 10 kHz 左右的电路来说满足了。 　　在 Bode Plot 的主菜单按装备信息进入装备菜单，编辑装备信息。进行通道设置，将 DUT 输入和 DUT 输出设置到相应的通道上，设置好 DUT 输入为 C1，DUT 输出为 C2。测验与 SAG1021I的衔接是否成功。将扫描类型设置为可变起伏，设置扫描参数。将频率形式设置为对数，在装备文件编辑里面建立 5 个结点，分别是 10Hz，100Hz，1KHz，10KHz，100KHz，对应的幅 　　度分别为 1.9V，1.9V，80mV，80mV，1V，将点数/十倍频设置为 40。