【導讀】低電壓大電流供電場景下（如微處理器及ASIC芯片）

，電源係統需滿足嚴苛的電壓容限要求
，其動態響應特性在負載瞬態工況下尤為關鍵。此類電源的測試驗證工作麵臨雙重挑戰：既要捕捉納秒級電流突變引發的細微電壓波動，又需建立精準的規範符合性評估基準。

本期
，我們將介紹負載瞬態測試和簡化複雜測試的詳細知識

低電壓大電流供電場景下（如微處理器及ASIC芯片）
，電源係統需滿足嚴苛的電壓容限要求，其動態響應特性在負載瞬態工況下尤為關鍵。此類電源的測試驗證工作麵臨雙重挑戰：既ji要yao捕bu捉zhuo納na秒miao級ji電dian流liu突tu變bian引yin發fa的de細xi微wei電dian壓ya波bo動dong，又you需xu建jian立li精jing準zhun的de規gui範fan符fu合he性xing評ping估gu基ji準zhun。本ben文wen將jiang介jie紹shao更geng多duo負fu載zai瞬shun態tai測ce試shi的de詳xiang細xi信xin息xi以yi及ji可ke用yong於yu簡jian化hua這zhe些xie複fu雜za測ce試shi的de方fang法fa。

首先
，需要了解所有瞬態規格，以便合理設計電源
，同時還需要了解它們如何應用於測試。典型的瞬態規格包括：

• 負載階躍大小
，以安培為單位或以占滿負載的百分比表示。
• 瞬態事件（有時為零）期間的最小負載。
• 負載階躍的壓擺率，通常以安培/微秒為單位。
• 階躍兩個邊沿支持的最大電壓偏差。
• 預期恢複時間。

圖 1 展示了通常如何定義這些規格的示例。

圖 1：負載瞬態測量的圖形說明

了解所有規格後，可以嚐試設計可滿足要求的電源。但滿足測試要求往往是一項挑戰。1V 輸出電壓、100A 負載階躍和 1000A/μs yabailvdeyaoqiuzaizhengchangbuguo。zaidaduoshuceshiqingkuangxia，xianzhiyinsushidaicedianyuanhefuzaizhijiandediangan。zaishijixitongzhong
，dianyuantongchangjinlinqisuogongdiandefuzaifangzhi，yibiangengdaxiandudijianshaojishengdiangan。

可以使用多種方法來測試給定電源的負載瞬態響應；每種方法都各有其優缺點。本文將比較以下方案：外部電子負載、外部瞬態電路板、“場效應晶體管 (FET) 衝擊”、板載瞬態發生器和基於插槽的瞬變測試儀。

外wai部bu電dian子zi負fu載zai可ke能neng是shi測ce試shi瞬shun態tai響xiang應ying的de最zui常chang用yong

，也ye是shi最zui方fang便bian的de方fang法fa。大da多duo數shu負fu載zai都dou具ju有you可ke輕qing鬆song設she置zhi電dian流liu電dian平ping和he轉zhuan換huan時shi間jian的de模mo式shi。主zhu要yao缺que點dian是shi壓ya擺bai率lv受shou限xian，這zhe是shi源yuan於yu外wai部bu接jie線xian或huo實shi際ji負fu載zai限xian製zhi。

在壓擺率方麵，外部瞬態電路板通常具有更出色的表現
，但會降低靈活性。根據設計的不同，負載瞬態電路板可能會在最大電流、rehaosanhuoyabailvfangmianshoudaoxianzhi。shuntaidianlubancongwaibulianjie，yincijiexiantongchangchengweixianzhiyabailvdeyinsu。ciwai，haixuyaoweiceshidemeigedianyuantiaozhenghuopeizhidianluban。

FET 衝擊是一種獲得高速瞬態結果的快速
、直接方法。可以通過電阻器將金屬氧化物半導體場效應晶體管 (MOSFET) 從漏極連接到源極，或直接連接到電源的輸出端，並使用函數發生器控製柵極。由於外部接線較少，因此寄生電感顯著降低。

雖然這種方法通常會產生高壓擺率，但測試可能難以控製和實現可重複性。可能還需要修改印刷電路板 (PCB) （圖2）。此方法的另一個問題是，測量實際負載階躍電流有一定困難，並且測量值可能不準確。

圖 2：包含 FET 衝擊的 PCB 示例

在嚐試測試高電流
、gaosushuntaidexingnengshi，banzaishuntaifashengqihuifeichangshiyong。keyianzhaoqueqiedefuzaishuntaiguigeshejidianlu。zhuyaoquedianshiyuanjianhuichanshengewaichengbenhekongjianzhanyong。ciwai，linghuojinxingduozhongbutongdeceliangkenengjikunnanyouhaoshi。

板載瞬態發生器的設計也可能非常複雜。它可以像由 555 計時器控製的電阻器和 FET 一樣簡單，也可以像圖 3 中所示的一樣複雜。更為複雜的設計采用尺寸更小、開關速度更快的多級 FET。此設計可實現 1000A/μs 的壓擺率。

圖 3：板載瞬態發生器的更複雜版本

最後一個選擇是使用處理器插槽和專用瞬變測試儀工具。這種方法成本最高

，原因在於工具本身可能成本較高，而且 PCB 的成本也十分高昂。但對於一組給定的處理器要求，卻可以獲得最準確的結果。處理器或 ASIC 製造商經常開發此類工具

，因而它們是專為滿足特定的測試條件而構建。

表 1 總結了瞬態測試方案。

表 1：不同瞬態測試方法的比較

測(ce)試(shi)負(fu)載(zai)瞬(shun)態(tai)是(shi)電(dian)源(yuan)設(she)計(ji)和(he)合(he)規(gui)性(xing)的(de)非(fei)常(chang)重(zhong)要(yao)的(de)部(bu)分(fen)。測(ce)試(shi)裝(zhuang)置(zhi)中(zhong)的(de)寄(ji)生(sheng)電(dian)感(gan)會(hui)阻(zu)礙(ai)實(shi)現(xian)所(suo)需(xu)壓(ya)擺(bai)率(lv)。希(xi)望(wang)本(ben)文(wen)介(jie)紹(shao)的(de)各(ge)種(zhong)方(fang)法(fa)可(ke)以(yi)幫(bang)助(zhu)您(nin)避(bi)免(mian)這(zhe)個(ge)問(wen)題(ti)。

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