当电子设备不断追求更高的智能化及更轻便的体积时,维护系统整体稳定性的核心之一——电源管理芯片也迎来一场静默的“效率革命”。板载电源管理芯片正变得越来越小而强大,通过高度的集成化,将以往分散的多路电源电路浓缩进一颗芯片中,让设备供电系统更加紧凑。
与此同时,芯片的功率处理能力与运行速度也飞速跃进,轻松驾驭从便携设备到高算力场景的苛刻需求。单一芯片内集成的独立输出通道也显著增多,并能像一位精明的“管家”一样,对每一路供电进行精准管理和有序调度,实现了性能与能效的完美平衡。这场进化,持续驱动着电子设备向着更强大、更智能的方向迈进。
电源管理芯片负责为主板上的器件进行供电,要验证其带载能力,需要测试输出端的动态响应能力。动态响应时间是电源类产品非常关键的性能指标。简单来说,它衡量的是当芯片的输出负载突然发生变化时(比如处理从待机状态突然开始全力运行),电源芯片能多快做出反应并将输出电压稳定回正常范围的速度。而带载能力不足的电源芯片可能需提高功率来保证裕量,对于整个系统来说是一种资源的浪费。
在测试板载电源管理芯片的输出动态响应时间时,需要使用小功率高速直流电子负载。对于多轨输出的PMIC,ITECH的IT8700P+系列高速多通道直流电子负载具有非常优秀的表现。IT8700多路负载为ITECH畅销十数年的经典产品,支持16个通道模组的运行及主从并机,广泛应用于电源、电池等行业。
IT8700P+高速多通道直流电子负载做为经典再升级的最新机型,具备更快的动态响应,可实现单模组电流上升速度12A/μs。更快的环路速度,可精准控制电流无过冲,提高测试效率。三段电流量程,精度更高,纹波更低。电压、电流测量速度升级到250kHz。面对新一代的电源管理芯片测试,可以满足高速的拉载测试要求。
哪些参数会影响动态测试表现
01电流变化率
要选择合适的电子负载来完成高速拉载测试,主要关注的仪器指标为电流变化率,或称电流上升下降斜率,它指的是电子负载改变电流时的速度,单位是A/μs。这个值越大,意味着电流爬升或下降的“斜率”越陡峭。ITECH新一代大功率电子负载单机电流变化率已经可以达到45A/us,这是市场上低压电子负载中表现极佳的产品。但也要看到大部分电流爬升速率高的负载基本规格在6kW以上,在大电流、大功率的测试条件下获得更高的速度表现,对于电源芯片类的产品来说并不合适。
艾德克斯IT8700P+ 系列多通道电子负载在小功率电子负载矩阵中做到了最高12A/us的高速电流爬升率,是芯片测试的首选。IT8733P+ 150V/120A/600W,仅需一个模组即可达到12A/μs。通过多通道主从并联的方式还可进一步提高速度。

IT8733P+模组 1A到120A动态电流曲线,电流斜率12A/us
02电流最小爬升时间
电子负载的核心参数中除了电流斜率之外,还有一个容易被忽略的指标,即电流的最小爬升时间。当待测物电源芯片电流输出较小不需要使用到负载满电流时,有可能跑不出负载的最高速率,这时应考量负载在轻载状态下是否同样有良好的表现。最小爬升时间能一定程度上反应出电子负载的控制带宽情况,也能比较真实反应负载的动态频率能力。
IT8700P+负载在小电流变化下也缩短了电流的最小爬升时间。满载、轻载都有过人表现,满足用户宽范围使用需求。

IT8733P+模组0.1A-10A电流爬升 实际斜率1.07A/us

IT8733P+模组10A-0.1A电流下降 实际斜率1.01A/us
ITECH测试解决方案
除了动态响应测试,IT8700P+还可完成负载调解率、效率、过流过载保护功能等测试。针对多路电源芯片、多路电源系统可完成进一步的整体性能测试。
01多路输出电源的同步测试
测试产品:测试如PC电源、服务器电源、工业电源模块等,它们通常同时输出+12V、+5V、+3.3V等多种电压。
测试内容:使用多通道电子负载的每个通道独立对应一路输出,并同时施加负载。这可以真实模拟电源在实际工作中的状态,交叉调整率:当某一路负载剧烈变化时,对其他路输出电压的影响。整体效率:在真实的多路加载条件下测量输入输出功率,计算效率。
优势:与传统顺序测试相比,测试时间大幅缩短,且能发现顺序测试无法暴露的潜在问题。
02主备电冗余电源系统测试
测试产品:数据中心、通信设备中常采用N+1或2N冗余电源系统。
测试内容:用多个通道同时模拟多个冗余电源的负载,测试系统的均流性能、故障切换时间等可靠性指标。
艾德克斯IT8700P+系列高速多通道直流电子负载内置LAN, USB及RS232接口,支持SCPI协议,适用于系统集成,可完成超级电容、燃料电池、锂电池、高速AC-DC、DC-DC电源如显卡电源、通信电源的研发及产线的测试生产。
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艾德克斯IT8700P+多通道电子负载测试在电源管理芯片动态测试中的应用
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