電源暫態響應測試的新幫手 - 真實電流波形63600電子負載

在電源測試領域里，電子負載可提供各樣的測試模式，是*的測試設備，在電源的暫態響應測試上，一般使用電子負載來測試的模式有1.動態模式(Dynamic Mode)、2.編程模式(Program Mode)、3.外部訊號控制 (External Waveform Control)等方式。

致茂電子63600系列電子負載，內建一新模式- 使用者自訂波形(User Defined Waveform, UDW)

使用者自訂波形 (User Defined Waveform, UDW)

63600系列提供了一全新的使用者自訂波形功能，可透過示波器將真實的電流波形記錄下，存入63600系列電子負載的記憶體內，即可進行真實電流模擬。此外，更可在Excel內編輯欲拉載的任意電流波形，操作簡易，如圖1所示。

圖1 UDW功能裝置

UDW功能的優點有：

1. 可模擬真實的負載電流波形
2. 確認電源于真實應用時的狀況
3. 頻寬大、反應速度快
4. 設定簡易、操作方便
5. 10組自訂電流波形，每組可編輯12萬個電流取樣值
6. 可并聯10組自訂電流波形，高達120萬個電流取樣值
7. 五模組同步并聯
8. 大拉載電流達400A、大功率達2,000W
9. 不需外接DAQ卡
10. 不需外接波形產生器
11. 適合RD、品保、產線進行電源驗證及測試使用

許多電源供應器在出廠前都經過嚴格的測試，如：負載調變測試(Load Regulation)，往往會以動態電流方式進行測試，但畢竟還是兩個電流準位的變化(圖2)，恐怕無法測試出在兩個電流準位變化的中間有一突波電流發生時，電源供應器是否能夠正常運作。

圖2 動態電流波形

為解決上述的問題，以電子負載的編程(Program)功能，編輯多階的電流負載(圖3)以進行電源的負載調變測試。但此功能的編輯過程復雜，可編程的電流階數通常小于200階，當被客戶要求更多階、更復雜的負載電流時，往往不敷使用。

圖3 多階電流負載波形

或許有些電子負載亦提供了以外部信號控制，進行負載拉載電流模擬的功能，但仍局限于有限的頻寬，導致電流波形失真。

因此，透過63600系列UDW的功能，模擬更多階、更復雜的電流波形(圖4)，多可達120萬個電流值，遠遠大于編程功能的200個電流值。透過真實的負載電流測試，可確認該電源供應器面對其真實負載時的情況，達到更真實的驗證，不再是以近似的電流負載方式驗證。

圖4 多階電流負載波形

如圖4所示，藍色圈選處為電源的開機電流，需驗證電源在開機時是否有足夠的能力輸出此電流；紅色圈選處的突波電流則可能會造成電源的電壓的不穩定，嚴重者恐會造成電源輸出關閉。

更多的真實波形模擬，圖5是由電源供應器接上主機板所擷取到的真實電流波形。圖6則是將圖5所擷取到的波形資料存入63600，并由電子負載重現真實電流波形拉載。

圖5 示波器擷取的電流波形

圖6 UDW還原真實電流波形

另外，針對超過400W的大功率單通道輸出電源供應器，如：伺服器電源，進行多階電流的動態測試(如圖3)或者開機電流波形模擬(如圖6)，UDW具備同步拉載功能，可經由UDW進行多階同步的拉載測試，大功率高達2,000W。當電源供應器為多通道輸出時(如：SMPS、Printer power)，若需每個通道進行多階同步動態負載的嚴苛拉載測試，亦可透過UDW的功能，讓每個通道進行多階負載同步拉載。

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