PWM开关电源测量的经验总结

电子器件的电源测量通常情况是指开关电源的测量(当然还有线性电源)。讲述开关电源的资料非常多，本文讨论的内容为PWM开关电源，而且仅仅是作为测试经验的总结，为大家简述容易引起系统失效的一些因素。因此，在阅读本文之前，已经假定您对于开关电源有一定的了解。

1、开关电源简述

开关电源(SwitchingModePowerSupply，常常简化为SMPS)，是一种高频电能转换装置。其功能是将电压透过不同形式的架构转换为用户端所需求的电压或电流。

开关电源的拓扑指开关电源电路的构成形式。一般是根据输出地线与输入地线有无电气隔离，分为隔离及非隔离变换器。非隔离即输入端与输出端相通，没有隔离措施，常见的DC/DC变换器大多是这种类型。所谓隔离是指输入端与输出端在电路上不是直接联通的，使用隔离变压器通过电磁变换方式进行能量传递，输入端和输出端之间是完全电气隔离的。

对于开关变换器来说，只有三种基本拓扑形式，即：

●Buck(降压)

●Boost(升压)

●Buck-Boost(升降压)

三种基本拓扑形式，是电感的连接方式决定。若电感放置于输出端，则为Buck拓扑；电感放置于输入端，则是Boost拓扑。当电感连接到地时，就是Buck-Boost拓扑。

2、容易引发系统失效的关键参数测试

以下的测试项目除了是指在静态负载的情况下测试的结果，只有噪声(noise)测试需要用到动态负载。

2.1Phase点的jitter

对于典型的PWM开关电源，如果phase点jitter太大，通常系统会不稳定(和后面提到的相位裕量相关)，对于200~500K的PWM开关电源，典型的jitter值应该在1ns以下。

2.2Phase点的塌陷

有时候工程师测量到下面的波形，这是典型的电感饱和的现象。对于经验不够丰富的工程师，往往会忽略掉。电感饱和会让电感值急剧下降，类似于短路了，这样会造成电流的急剧增加，MOS管往往会因为温度的急剧增加而烧毁。这时需要更换饱和电流更大的电感。