电源测试：效率测量

作者:Bob Hanrahan德州仪器模拟应用工程师

作为一名模拟现场应用工程师，我的使命是帮助客户解决系统问题。有时这些系统问题可能会追溯到电源上。去年 3 个月内，我曾在不同的客户那里遇到了 3 种不同的系统问题，问题的根源均与电源设计问题直接相关。系统已经投产，但却出现了间歇性的现场故障。对于每种情况，我都发现需要对电源做少量修改，而这些修改工作本可以在系统投产前轻易找到并进行的。

我觉得最有意思的是，由于软件设计工具的进步，客户越来越信任没有经过任何工作台测试（曾经的基本操作步骤）的电源设计。据我观察，系统设计人员仅将仿真结果作为设计稳健性的佐证，甚至没花时间对电源进行实际工作台测试。通过以上观察结果以及许多设计人员从未有过工作台测试经验的这一事实，我清楚地认识到有必要写一篇专题报道。我有时也会思考这种局面与当下大学教育-重软件工具、轻实践设计及测试这个问题到底有多大关系？不过这是我在后续博客中将要探讨的话题。

如此说来，为什么电源测试如此重要？

如上所述，如果电源未经全面测试，可能会让系统工作在边缘状态。一旦系统部署到位并在不同环境中工作，边缘设计就会导致多种系统故障。在未经全面测试和／或分析的系统，其组件会随时间发生细微变化，久而久之出现系统故障。

下面是一个用于精确测量效率的简单流程：

1. 在将直流电源接入电源电路之前，设置正确的输入电压，并检验极性是否正确。
2. 将电压表连接到靠近输入／输出连接器的电源输入／输出端。
3. 请参阅前面的说明，将电流表连接到电源的输入／输出端。
4. 将电子负载连接到输出端，并将其设置为想要观察的最低值。
5. 开启输入电压并进行设置，以通过电源输入端精确提供额定输入电压。重点：输入电压的精度应保持在几毫伏之内以确保总体精度。同时需要在每次负载改变后加以调整。
6. 记录输出电压以及输入／输出电流。按第 5 步调整输入电压。
7. 每隔一定时间增加负载，直到负载达到 100% 或以上。测试时使负载达到最大负载的 1.1 倍或更高，有助于掌握工作裕量。
8. 绘制输出／输入功率（100%）曲线，体现不同负载下的峰值效率（图 3）。