文档介绍：用E5061B测试开关电源的环路增益
本文就开关电源的基本原理,环路增益(业界也叫波特图)测试对仪表的要求,以及具体的
测试示例做了简要的介绍。
首先让我们来看看开关电源的简单的工作原理。
上图是一个开关电源工作的基本框图。交流输入用E5061B测试开关电源的环路增益
本文就开关电源的基本原理,环路增益(业界也叫波特图)测试对仪表的要求,以及具体的
测试示例做了简要的介绍。
首先让我们来看看开关电源的简单的工作原理。
上图是一个开关电源工作的基本框图。交流输入电压在经过噪声滤波器,整流器/平滑
电路和一个低通滤波器后转变为直流输出。如何让输出电压保持恒定?需要引入一个反馈环
路。其中的一个关键部件是误差放大器,输出电压经过反馈网络后输入到运算放大器的反相
端,与正相端的参考电压相比较。如果输出电压过高,这个运算放大器的反相输入端电压
将高于同相输入端电压,从而使运算放大器的输出为负,降低电源输出电压。如果输出电压
过低则有相反情况发生。运算放大器两个输入端之间的差值被误差放大器放大后,用来改变
脉冲宽度调制器的脉冲宽度。开关转换器根据脉冲宽度调制器产生的脉冲宽度来改变开关电
源的输出电压。具体的测试连接如下图:
E5061B的LF输出端的输出扫频信号经过一个隔离变压器注入到环路里面,隔离变压器主
要有两个作用,第一个作用是保护仪表。可以避免环路的直流信号串入E5061B。另一个作
用是阻抗变换,实现匹配。E5061B的LF端口的特性阻抗是50欧,所以在隔离变压器的次
级串了个50欧的电阻R5。需要注意的是:隔离变压器需要足够的带宽,而且在所测试的
带宽范围内阻抗尽量保持在50欧左右。另外,在测试过程中,开关电源的负载通常建议在
空载,半载和满载的情况下分别测试环路增益。
DC-DC转换器环路增益,步骤(1)
如下图所示,把DUT与直流电源和E5061B相连DC-DC转换器环路增益,步骤(2)
为方便操作,[*]表示E5061B面板上的硬功能键
(*)表示E5061B的软功能键
按如下步骤设置E5061B:
1.[Preset](OK)将仪表设到预置状态,
2.[Meas],(MeasurementPort->Gain-Phase),选择测试的模式为增益,相位。也就是大家熟
悉的波特图模式。
3.[Start],100Hz,[Stop]1MHz,根据自己的需要设置测试的频率范围
4.[SweepSetup],(Power),-10dBm,(Return),(SweepType->LogFreq),设置E5061B的输
出功率,要注意不能设太高,否则会造成环路饱和。同时设置横轴的扫描为对数扫描
5.[Avg],(IFBWAuto->ON),(IF