【图文阐发】DCDC电源负载瞬态测试-KIA MOS管

下图是某DCDC转换器负载瞬态测试的典范波形，CH3为输入电压的AC份量，CH4为负载电流。注意到负载电流回升斜率与降落斜率并不不异，较缓的回升斜率对应较小的电压跌落（Undershoot），而峻峭的降落斜率则对应较大的电压过冲（Overshoot）。

图1 负载静态典范波形

负载瞬态凡是利用电子负载（E-Load）停止测试，负载的跳变斜率（Slew Rate）将对测试成果发生关头影响，但是受装备外部电路限定，惯例电子负载所能完成的di/dt不会很高，别的受不同厂家设想等身分影响，差别型号的电子负载其能完成的跳变速率也不尽不异；

以下图2（a）（b）所示，两图别离为型号A和B，在一样设置2.5A/us时的现实电流回升斜率对照，能够看到现实电流跳变斜率远小于设置值，而差别型号的跳变斜率也不一样。

这能够致使电源瞬态测试成果偏抱负，或对差别芯片之间机能评价不够客观。是以，设想一款简略单纯适用，负载跳变斜率可知足尝试请求的电子负载具备首要工程意思。

图2（a） 型号A 图2（b） 型号B

要完成较高的负载跳变速率，惯例的设想思绪是利用MOSFET对负载电阻停止开断，该体例完成固然简略，但现实利用时存在一个较着错误谬误：因为MOSFET的开关进程普通在百ns级，是以限定负载电流跳变速率的首要是所选负载电阻的ESL（等效串连电感），普通的滑动变阻器都是属于绕线型电阻，其ESL常常较大，是以较难完成高跳变速率。

而若选用自力的无感功率电阻，假定测试须要能笼盖1.8V/3.3V/5V/12V在0.1A/0.5A/1A/2A/3A下的负载跳变，就须要筹办多达20种差别阻值的电阻，若电压/电流组合更庞杂，则所需差别阻值的电阻将更多，且测试电压或负载电流转变时必须改换响应电阻，非常费事。

针对上述传统体例的缺乏，本文分享一种基于MOSFET的小功率适用电子负载。以下图所示，该设想首要包含MOSFET，驱动级，电源轨及脉冲发生器四局部。

其根基任务道理为：MOSFET并非处于惯例的开关状况，而是使其任务在恒流区，脉冲发生器经由过程DRV8836驱动MOSFET，发生必然幅值和脉宽的GS电压，进而完成漏极电流（负载电流）的跳变。

此中负载电流的幅值可经由过程调节LDO输入电压停止节制，负载电流的回升/降落斜率则可经由过程调理驱动电阻阻值停止节制。

图3 体系框图

设想中有几点值得注重：

1. 因为MOSFET处于恒流区，漏极电流受控于GS电压，若接纳传统二极管加驱动电阻的体例停止斜率调理，当GS电压与驱动电压小于二极管正向压降时，二极管将相称于高阻，会使得驱动回路时候常数变大，静态变差，是以这里利用DRV8836的两个半桥完成充放电的自力节制；

2. 现实负载静态测试须要完成某一电流A跳变到另外一电流B，可将其分化为DC电流（电流A）以及AC电流（电流B）。本设想只要斟酌AC电流（跳变局部），DC电流只要在MOSFET两头并联一可调功率电阻便可；

3. 为减小MOSFET发烧，可设置较低的脉冲频次（如10Hz），而响应搭配较低的占空比；

4. 为便利离线运转，脉冲发生器局部这里接纳了LMC555按时器搭建脉冲发生电路，以下电路实现了频次稳定而占空比可调的脉冲发生器。两二极管的插手使得充放电回路分隔，调理R2便可调理充放电时候，从而完成占空比可调。

充放电时候及脉冲频次计较以下式：

在现实前提许可时，也可间接利用旌旗灯号发生器发生脉冲旌旗灯号。

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