那么，DC/DC電源自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)是如何提高測(cè)試效率的呢?

一、無(wú)編程模式，封裝測(cè)試儀器指令，15分鐘快速創(chuàng)建測(cè)試項(xiàng)目和方案

以代碼開發(fā)為基礎(chǔ)的系統(tǒng)對(duì)操作人員技術(shù)要求高，而且時(shí)間長(zhǎng)。該系統(tǒng)采取無(wú)代碼開發(fā)模式，兼容2000+測(cè)試儀器型號(hào)的文字指令。文字指令簡(jiǎn)單易懂，只需要拖拽相應(yīng)的文字指令便可快速搭建測(cè)試工步，完成測(cè)試項(xiàng)目和方案的創(chuàng)建，縮短時(shí)間，提高速度。

二、測(cè)試項(xiàng)目一鍵測(cè)試，測(cè)試速度快

系統(tǒng)的操作步驟是先創(chuàng)建測(cè)試項(xiàng)目，然后再由項(xiàng)目組成測(cè)試方案，一個(gè)方案包含多個(gè)項(xiàng)目。方案創(chuàng)建完成后，便可一鍵運(yùn)行測(cè)試，一次測(cè)試多個(gè)項(xiàng)目，極大縮短了測(cè)試時(shí)間，加快測(cè)試速度，提高效率。

三、測(cè)試結(jié)果秒反饋

測(cè)試完成后，測(cè)試結(jié)果會(huì)快速以Pass/Fail指標(biāo)形式反饋。比較簡(jiǎn)單的測(cè)試項(xiàng)目，結(jié)果反饋會(huì)更快;相對(duì)較復(fù)雜的項(xiàng)目結(jié)果反饋時(shí)間較長(zhǎng)，但平均時(shí)間是2-5秒。

四、自動(dòng)采集存儲(chǔ)測(cè)試數(shù)據(jù)，節(jié)省記錄時(shí)間

傳統(tǒng)測(cè)試方法需要手動(dòng)記錄測(cè)試數(shù)據(jù)，而電源測(cè)試系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)實(shí)時(shí)采集測(cè)試數(shù)據(jù)并記錄，波形圖、效率曲線圖等也會(huì)實(shí)時(shí)截圖展示，不僅節(jié)省了時(shí)間，而且也避免了手動(dòng)記錄出錯(cuò)。

五、自動(dòng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，快速定位問題

測(cè)試結(jié)束后，可在系統(tǒng)數(shù)據(jù)洞察界面分析數(shù)據(jù)。系統(tǒng)會(huì)對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行全方位分析，展示形式多樣，如折線圖、柱狀圖、餅狀圖等，清晰展現(xiàn)數(shù)據(jù)的變化、波動(dòng)情況。數(shù)據(jù)分析功能代替了人工分析數(shù)據(jù)，節(jié)省了分析時(shí)間，降低了數(shù)據(jù)分析成本，還可以幫助快速定位問題，指導(dǎo)電源產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)。

綜上所述，用DC/DC電源自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試電源，不僅提高了測(cè)試速度和測(cè)試準(zhǔn)確性，而且還可以幫助用戶實(shí)現(xiàn)智能改造，以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)力。

DC-DC電源管理芯片在現(xiàn)代電子設(shè)備中扮演著至關(guān)重要的角色，從便攜式電子產(chǎn)品到工業(yè)控制系統(tǒng)，其應(yīng)用范圍廣泛。為了確保這些設(shè)備的高效能與可靠性，對(duì)DC-DC電源管理芯片進(jìn)行效率測(cè)試顯得尤為重要。本文將詳細(xì)探討DC-DC電源管理芯片效率測(cè)試的目的及其在實(shí)際應(yīng)用中的重要性。

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什么是DC-DC電源管理芯片效率測(cè)試

DC-DC電源管理芯片效率測(cè)試是指通過(guò)實(shí)驗(yàn)手段測(cè)量轉(zhuǎn)換器在不同工作條件下的效率，即輸出功率與輸入功率的比值。效率測(cè)試不僅包括測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)工作狀態(tài)下的效率，還涉及在不同負(fù)載條件、溫度環(huán)境以及輸入電壓變化情況下的性能評(píng)估。

分別測(cè)試電路的輸入和輸出的電流、電壓數(shù)據(jù)，并轉(zhuǎn)換成效率與輸出電流的對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)，最后繪制成曲線：

計(jì)算不同輸入電壓下，隨負(fù)載變換，被測(cè)的電源效率。效率計(jì)算公式如下：

效率 = (輸出功率 / 輸入功率) × 100%

其中，輸出功率等于輸出電壓乘以輸出電流，輸入功率等于輸入電壓乘以輸入電流。

DC-DC電源管理芯片效率測(cè)試的目的

■ 提高能源利用率

■ 確保設(shè)備穩(wěn)定性

■ 減少熱量產(chǎn)生

■ 改善電磁兼容性(EMC)

■ 節(jié)省成本

如何進(jìn)行DC-DC電源管理芯片效率測(cè)試

1 測(cè)試方案的制定

在進(jìn)行效率測(cè)試之前，需要根據(jù)具體電源產(chǎn)品的特性制定詳細(xì)的測(cè)試方案。測(cè)試方案應(yīng)包括測(cè)試的工作條件、負(fù)載范圍、溫度環(huán)境等參數(shù)，以及所需的測(cè)試設(shè)備和工具。

2 測(cè)試設(shè)備的選擇(傳統(tǒng)方式)

高精度的測(cè)試設(shè)備是確保測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確性的關(guān)鍵。常用的測(cè)試設(shè)備包括電源、電子負(fù)載、多用表、功率分析儀等。這些設(shè)備能夠精確測(cè)量輸入電壓、電流、輸出電壓、電流以及轉(zhuǎn)換效率。根據(jù)上述描述，我們可以搭建整個(gè)系統(tǒng)如下：

圖1 效率測(cè)試的接線方式

3 數(shù)據(jù)采集與分析

在測(cè)試過(guò)程中，需要對(duì)不同工作條件下的電源性能進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。通過(guò)分析這些數(shù)據(jù)，可以評(píng)估電源的效率表現(xiàn)，并找出可能的改進(jìn)點(diǎn)。

4 測(cè)試報(bào)告的編寫

測(cè)試完成后，需要編寫詳細(xì)的測(cè)試報(bào)告。報(bào)告應(yīng)包括測(cè)試的目的、方法、結(jié)果以及改進(jìn)建議。測(cè)試報(bào)告不僅是評(píng)價(jià)產(chǎn)品性能的重要依據(jù)，也是后續(xù)優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)的重要參考。

而在數(shù)據(jù)采集和報(bào)告編寫階段，由于板子本身的特性(電源調(diào)整率)，往往需要工程師在儀器前等待并手動(dòng)多次反復(fù)檢測(cè)進(jìn)行讀數(shù)，這大大占用了工程師的時(shí)間。

使用Keithley SMU完成效率測(cè)試

如圖1所示，傳統(tǒng)測(cè)試方式我們可以看到需要多臺(tái)不同的設(shè)備去協(xié)同工作完成相關(guān)測(cè)試，對(duì)測(cè)試的同步性等都有較高的要求。還需要接入電源，負(fù)載等設(shè)備。有些設(shè)備的自身測(cè)試精度達(dá)不到很好的效果，所以，需要接入例如功率計(jì)或者是多用表去完成測(cè)試，這些都會(huì)使接線變得更加復(fù)雜。

使用源表(Source Measure Unit, SMU)進(jìn)行效率測(cè)試，能夠大大簡(jiǎn)化測(cè)試流程并提高測(cè)量的精度。源表集成了電壓和電流的源與測(cè)試功能，可以工作在4個(gè)象限，并且同時(shí)進(jìn)行電壓、電流的測(cè)量，減少了傳統(tǒng)方法中需要多臺(tái)測(cè)試設(shè)備的復(fù)雜性。Keithley提供高精度的源表產(chǎn)品，適用于各種電源性能測(cè)試。

圖2 源表的工作區(qū)域(例舉：2450)

源表在效率測(cè)試中的具體步驟如下：

圖3 使用SMU完成效率測(cè)試

連接被測(cè)

使用2臺(tái)單通道的源表，或者1臺(tái)雙通道的源表進(jìn)行連接。一個(gè)測(cè)試單元作為電源使用，一個(gè)測(cè)試單元作為負(fù)載使用，同時(shí)監(jiān)測(cè)被測(cè)上輸入、輸出的電壓和電流。連接如圖：

設(shè)置測(cè)試參數(shù)

在源表上設(shè)置所需的輸入電壓和電流范圍，并配置測(cè)量條件，如采樣頻率和測(cè)量時(shí)間。根據(jù)被測(cè)預(yù)估的大致加載電壓范圍和工作功率，設(shè)置SMU作為源的加載電壓，和SMU作為負(fù)載加載0V，進(jìn)行電流限制吸收電能。同時(shí)通知這兩個(gè)測(cè)試單元回讀對(duì)應(yīng)的電壓、電流數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)處理與分析

利用源表內(nèi)置的軟件或外部數(shù)據(jù)處理工具對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，計(jì)算出DC-DC電源管理芯片在不同工作條件下的轉(zhuǎn)換效率。根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)，計(jì)算DC-DC電源管理芯片在不同條件下的轉(zhuǎn)換效率。

執(zhí)行測(cè)試

根據(jù)型號(hào)不同，我們可以加載不同的程序進(jìn)行控制。使用SCPI指令，通過(guò)python對(duì)24XX源表控制，獲取數(shù)據(jù)。

測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)比

這里使用了MPS的EVM3620測(cè)試評(píng)估板進(jìn)行驗(yàn)證，參數(shù)如下：

使用不同儀器連接測(cè)試獲得的數(shù)據(jù)曲線如圖，測(cè)試結(jié)果數(shù)據(jù)對(duì)比：

圖4 使用不同方式，加載12V電壓;圖5 使用SMU測(cè)試效率，加載不同輸入電壓*

表1 使用不同的方式，測(cè)試方法對(duì)比

結(jié)論

使用Keithley源表進(jìn)行DC-DC電源管理芯片的效率測(cè)試，能夠提供高精度的測(cè)量結(jié)果，并簡(jiǎn)化測(cè)試流程，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測(cè)試，大大提高了測(cè)試效率，解放工程師的產(chǎn)能。通過(guò)系統(tǒng)化的數(shù)據(jù)采集與分析，可以全面評(píng)估DC-DC電源管理芯片的性能，為電源管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供有力支持。