Frederik Dostal

在電路設計人員決定使用特定電源之前，他或她首先要仔細測試它。開關穩壓器IC的數據手冊提供了有關完整電源在現實生活中的行為方式的寶貴信息，以及如何通過實驗室中的電路測試始終獲得其各自的行為。電路仿真（例如使用LTspice）非常有用，并且有助于電路優化。但是，仿真并不能取代硬件測試。關于這一點，寄生效應要么難以估計，要么難以模擬。

因此，電源在實驗室中進行了全面測試。為此，可以使用內部開發的原型，或者在大多數情況下，使用相應電源IC制造商的現有評估板。

圖1.用于電源操作的連接。

連接測試電路時，應考慮幾點。圖1顯示了測試設置的原理圖。被測設計必須連接到輸入側的電源和輸出側的負載。這聽起來微不足道，但必須注意一些重要的細節。

線路電感最小化

圖1顯示了用于評估電源轉換器的設置原理圖。我們想要測試電源電路的行為，而不是測試板和實驗室電源之間的連接線或輸出負載的影響。應采取兩項重要措施來減少這些連接線的影響。首先，連接線應盡可能短。短線的線電感值低于長線。其次，電流路徑面積的最小化進一步降低了寄生電感。實現這一目標的一個明顯方法是扭曲線條。這導致電流路徑面積僅取決于線長度和絞合線護套的厚度。圖2顯示了測試電壓轉換器與雙絞線的連接，以減少寄生線電感。

圖2.使用短雙絞線進行實用的操作設置。

在基于開關穩壓器的電源中，交流電既位于輸入側，也位于輸出側。根據電路拓撲結構，輸入側可能會出現脈沖電流，例如降壓轉換器（降壓控制器）。還必須測試負載瞬變下的啟動行為和操作。在這些工作條件下，測試設置中的連接線也帶有交流電。

在輸入端增加本地儲能器件

如果測試電源對負載瞬變的響應速度，則被測設計必須有足夠的能量。被測設計輸入側的能源不應成為限制因素。為確保情況并非如此，建議在電源電壓輸入端放置一個較大的大容量電容器。如圖 1 中的綠色所示。它確保可以正確執行負載瞬態測試。

但是，必須確保電源的后期使用受到非常特定的條件的限制。必須充分了解儲能器件在輸入端的影響，以便正確確定電源的輸入電容器的尺寸。

還必須考慮圖1中大容量電容器的另一個方面。如果需要在電源輸入端施加電壓瞬變以測試由此產生的行為，則大容量電容器將大大減慢被測電路看到的電壓瞬變。因此，對于這些測試，應移除電容器。

總之，在與電源設計相關的看似簡單的任務中，必須考慮很多事情，例如，將電路連接到實驗室工作臺。被測電路的電源線以及遠離被測電路的電源線需要被視為交流電路，因此，這些電纜需要短且扭曲，以減少這些連接電纜中的寄生電感。對于電路設計人員來說，這樣做并不費吹灰之力，測試結果接近我們實際打算測試的結果。如果測試設置的影響減少，其余結果將具有更多價值。隨著時間的推移，經驗豐富的電源工程師已經開發出優化電路評估的方法。如果遵循本文中的所有提示，則可以順利進行評估。

審核編輯：郭婷