제어 루프 분석

파워 서플라이 설계 엔지니어는 파워 서플라이 설계의 폐쇄 루프 응답 시스템의 안정성을 보장하여 피드백 루프가 불안정한 상태에 도달하기 전에 설계가 서로 다른 부하 조건을 처리하기에 충분한 마진을 갖도록 해야 합니다.

설계자는 하나의 테스트 장비에서 다른 테스트 장비로 설정 연결을 변경해야 하며, 이 문제는 5/6-PWR 자동 전력 측정 및 분석 소프트웨어에 내장된 AFG 및 FRA 제품군이 포함된 텍트로닉스 MSO 5/6 시리즈 오실로스코프를 통해 혁신적으로 해결됩니다. 제어 루프 분석 키트는 가장 정확한 특성화가 가능하고 파워 서플라이 설계를 최적화하는 강력한 소프트웨어 및 하드웨어를 결합합니다.

특성화:

  • 게인 마진 및 위상 마진 측정을 통한 제어 루프 응답(보드 플롯) 측정으로 실현된 폐쇄 루프 회로의 안정성.
  • PSRR(Power Supply Rejection Ration) 측정 기능이 있는 AC-DC 및 DC-DC 컨버터의 성능.

구매/견적

여러 테스트 설정이 필요하지 않음

bode_gain_phase_graph

일반적인 보드 플롯은 주파수에 대한 위상 및 게인 값의 도표를 만들고 PM 및 GM을 계산합니다.

rejectionratio_vs_frequency

DC-DC 컨버터의 일반적인 주파수에 대한 제거비 플롯.

전력 설계 팀은 폐쇄 루프 회로가 다양한 부하 조건에서 안정적인 영역 내에서 작동하도록 해야 합니다. 전력 시스템의 주파수 응답을 측정하려면 알려진 신호를 피드백 루프에 주입해야 합니다. 이 측정을 위해 5/6 시리즈의 임의/함수 발생기(AFG) 옵션이 지정된 주파수 범위에서 사인파를 생성하는 데 사용됩니다. 외부 발생기를 사용할 수도 있으며 텍트로닉스 AFG31000 시리즈 함수 발생기도 지원됩니다. 이 피드백 루프에서는 AFG의 자극이 작은(5~10Ω) 주입 저항을 사용하여 주입되므로 설계에 부하를 주지 않습니다.

넓은 대역폭에 걸쳐 평탄한 응답을 갖는 주입 변압기는 주입 레지스터를 통해 연결되며 접지 신호 소스를 파워 서플라이와 분리시킵니다. Picotest J2101A 주입 변압기의 범위는 10Hz-45MHz로 5/6 시리즈 MSO의 함수 발생기 옵션과 잘 맞습니다. LDO 전압 측정에는 TPP0502와 같은 저캐패시턴스, 저감쇠 패시브 프로브가 권장됩니다. 이를 통해 6 시리즈 MSO에서 500µV/div, 5 시리즈 MSO에서 1mV/div의 수직 감도로 측정할 수 있습니다.

소프트웨어를 통한 가시성 확장

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테스트 설정을 여러 번 하는 복잡성을 단순화하기 위해 텍트로닉스는 자동 전력 측정에 사용되는 것과 동일한 오실로스코프에서 실행할 수 있는 소프트웨어를 제작하여 제어 루프 및 PSRR 측정을 가능하게 합니다. 이 단순화 된 솔루션을 통해 설계 팀은 설계를 효과적이고 빠르게 설계, 확검증, 검증 및 테스트 할 수 있으므로 사용이 쉽고 시장 출시 시간이 단축됩니다.

오실로스코프 전력 분석 소프트웨어의 FRA 기능은 테스트가 자동으로 수행되도록 하여 인적 오류를 크게 줄이고 반복성을 보장하며 최종적으로 하나의 오실로스코프 기반 솔루션으로 설계자가 대부분의 측정 요구를 완료할 수 있도록 도와줍니다.

PowerSol2 시스템의 구성

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  1. 5 시리즈 MSO 오실로스코프 / 6 시리즈 MSO 오실로스코프 - 함수 발생기가 내장된 고해상도(12비트) 스코프.
  2. 5/6-PWR 소프트웨어 – 제어 루프 응답(보드 플롯)을 위한 자동화되고 정확하며 반복 가능한 전력 측정 - 계산 이득 및 위상 마진 측정, PSRR 및 임피던스 측정.
  3. 두 가지 TPP0502 – 이전에 이 제품 등급에서 제공하지 못했던 획기적인 사양을 제공하는, 텍트로닉스의 고대역폭, 범용 프로브입니다. FRA 측정에 이상적인 권장 TPP0502 프로브 사용. 저입력 커패시턴스를 통해 이 프로브는 측정 정확도를 떨어뜨릴 수 있는 회로의 부하를 줄여 매우 낮은 전압 레벨을 처리할 때와 같이 측정할 수 있도록 해줍니다. 권장 프로브는 신호를 변경하지 않으므로 측정 정확도가 높아질 수 있으며, 그렇지 않으면 결과에 큰 영향을 줄 수 있습니다.
  4. 권장 Picotest 액세서리: 보드 플롯 측정의 경우 대역폭 요구 사항에 따라 Picotest J2100A(1Hz-5MHz) 또는 J2101A(10Hz-45MHz)를 권장합니다. PSRR 측정의 경우 PSRR 용 Picotest J2120A를 권장합니다.