使用数字万用表测量电源瞬态恢复时间
作者：泰克科技技术大咖 josh brown
简单地说，瞬态恢复时间是施加负载后电源恢复到设定电平所需的时间长度。不设计电源的人一般会想当然，我们在工作中不管用的是哪种电路，可能只有在电源性能劣化到影响工作时才会注意到它。电源和人有点儿像，如果你问的问题比他知道的多，那么他可能会达不到你的预期。
我们用一个类比来帮助说明考虑电源压力的重要性。如果有人投给你一个棒球，告诉你抓住时球要保持在同一高度，前探或后缩几英寸(或几厘米)，在一秒内完成。棒球(负载)相对较轻，在抓住它时，您的手几乎不会移动。(当然前提是你要有一个精准的投手。)
现在想象一下，有人投给你一个保龄球，对你的反应提出同样的限制。你的手不仅要移动，你的身体也要移动进行配合助力，因为重量变了。球是否导致你保持的高度相对于目标高度发生变化？变化量有多大？你完全抓住并握紧球了吗？如果不能保持在一定的高度容限内，你能在允许的1秒间隔内稳定高度吗？很明显，这个挑战要大得多(除非你是一名nfl前锋)。类似的，如果电源上放置的负载超过其处理能力，那么它会很难满足你的要求。
那么怎样才知道自己跑得远不远呢？这时使用dmm全面表征瞬态恢复特点就成了关键。
在深入具体细节前，我们先讨论一下开关频率，因为这有助于确定你选择哪种仪器来评估有问题的行为。尽管线性电源和开关式电源都受到瞬态恢复时间指标影响，但开关式电源以预定频率工作，自然有更多的噪声，信号活动要更杂散。开关式电源使用的频率范围一般为10 khz ~ 1 mhz。由于示波器的采样率高，提供了优秀的可视工具，因此示波器特别适合评估瞬态恢复时间，其中使用电平触发捕获事件，使用屏幕光标进行数学和测量分析。
你可能还会考虑拥有高速采样功能的数字万用表，工作台上可能已经有这种仪器。某些dmm型号很多年前就能够采样高达50 khz，较新的型号则能够支持高达1 mhz。随着速度而来的是有更多的高速采样机会，因为其测量灵敏度要高于大多数示波器。
为说明怎样测量瞬态恢复时间，我们使用德仪公司生产的lm25088mh-1evl评测电路板，其能够从高达36v的输入电源提供5v电压及高达7a电流。在略加改动后，我们把它重新配置成以25 khz频率开关。我们使用keithley 2230a-30-3三通道dc电源其中两条通道，提供10v输入信号（最高6a 电流）为评测电路板供电。我们还使用keithley 2380-500-15电子负载吸收一定量的电流。在这种情况下，我们想把lm25088mh推到其7a极限，看它如何反应。我们使用dmm6500，先评估电子负载吸收大电流时的电压响应，然后再查看电流响应。
为评估瞬态恢复电压，我们把仪器连接如下：
在把2230a电源设置成在两条输出通道上输出10v @ 3a (以确保为电源转换提供足够的电流)后，我们把2380电子负载设置成吸收7a的恒定电流。我们打开2230a的输出，同时关闭2380。我们把dmm6500配置成数字化电压，把采样率设置成1 ms/s，数量为10k读数，然后轻触set up trigger按钮，出现波形捕获选项，从source event选项中选择analog edge。
由于我们预计在应用负载时电压会有一定下降，所以我们把电平设置成4.925 v，斜率设置成下降沿。选择之后，我们可以使用position选项在图表上调节波形的水平表示。为启动dmm6500开始监测事件，我们轻触屏幕左上角的cont信号器，这时会出现一个下拉菜单，其中有多个触发选面，选择initiate trigger model。
最后，我们打开2380电子负载，应用有效步进功能，吸收7a电流。dmm6500将捕获采样的波形，显示在graph图表一栏中。这会显示对lm25088mh开关式电源的输出应用负载时的瞬态响应。轻触dmm6500屏幕，放大感兴趣的区域，可以进一步进行评估，打开光标，得到信号电平(y轴信息)随时间(x轴信息)变化指标。我们可以看到，开关式电源在大约1.5毫秒后稳定。更有意思的是应用负载后产生大的暂降，驱动输出电压最低达到3.466 v。
与应用负载时的瞬态恢复同样重要的，是在移除相同的负载时会发生什么情况。为捕获这种情况，我们轻触dmm6500上的trigger标签，把电平变成5.1 v，斜率变成rising上升沿。可以像之前一样（使用下拉菜单选项），或按仪器前面板dmm显示屏左面的trigger键，触发dmm。然后关闭2380电子负载，可以在dmm6500图表上看到开关式电源的恢复波形。
我们不用在显示屏上同时启用水平光标和垂直光标，而是只使用垂直光标，滑动屏幕底部的信息条，出现vcursor stats。这会提供两个竖条之间数据点的基本统计信息。因此，我们不需启用和调节水平光标，就可以确定移除负载时开关式电源的峰值是6.953 v。我们可以把右手光标设置到输出变平坦前小的暂降发生的地方，发现恢复响应时间大约是125毫秒。我们也可以放大峰值点区域，更好地查看电压信号的行为方式。
现在我们把注意力转向电流信号，使用同一条电路，但dmm6500与2380电子负载串联。注意记录，因为我们处理的是很大的电流(7 a)，我们需要使用dmm背面提供的10 a电流输入连接.
触发选项设置与之前类似，但现在我们在预计的7 a信号的中点触发，斜率仍设置成rising上升沿。
我们再次触发dmm6500(通过下拉菜单)，然后打开2380电子负载 – dmm对波形事件的响应没问题。在移除负载时重复这个过程，我们也使用屏幕光标迅速分析数据，显示电流暂降到-2.5 a。
尽管我们的注意力一直放在高功率波形捕获上，但我们仍要注意数字万用表提供的电流灵敏度优势。当前设计的许多器件都必须尽可能节能，以延长电池续航时间。lm25088mh评测电路板的这条开关电路可以集成到低功率无线设计中，在跳变到不同状态(睡眠、待机、传感、处理等)时，必须评估各个元件吸收的弱电流。捕获低电流波形事件的过程与上面列出的过程相同，但更低的范围使得用户可以监测弱电流。例如，如果我们把负载设置成5 ma，使用dmm6500上的10 ma量程，那么我们可以查看微安级读数。
希望这篇笔记能够让你了解瞬态恢复测量，并感受吉时利的部分产品。吉时利拥有500多种产品，可以用来提供、测量、连接、控制或传送直流(dc)或脉冲式电信号。
2018年上半年中国彩电市场总结，及未来发展建议方向指出
探讨AI和机器人在未来制造业中的重要地位
IGBT的应用场景与应用实例
移远通信5G模组支持小米电视『大师』82”至尊纪念版量产
蓝牙技术将何去何从?
使用数字万用表测量电源瞬态恢复时间
箱式变压器安装规范要求_箱式变压器送电步骤
学习python经常会碰到什么错误
智慧工厂管理平台搭建能源管控系统开发技术公司
iphone8发布会时间确定:iphone 8外观、配置、功能大升级,成本提高涨价成必须要8000起
哪款蓝牙耳机的音质好？四款高颜值蓝牙耳机测评
重磅 | 昂视完成B轮融资，为客户提供更优质的产品与服务
嘉盈科技有限公司新能源智能化基地项目：“贵人服务”相助 跑出“贵阳速度”
基于蒲公英SD-WAN实现跨区域医疗影像存储方案
芯片破壁者（十三）- 台湾地区半导体的古史新证
新唐科技NuMaker-PFM-M453主板介绍
成像雷达芯片技术揭秘：Vayyar第一代RF片上系统进行拆解与分析
苹果全新iPadOS系统增加了哪些新功能
智能安防主要遇到以下三个发展难题
未来MCU市场的分类要重新改写?
简单地说，瞬态恢复时间是施加负载后电源恢复到设定电平所需的时间长度。不设计电源的人一般会想当然，我们在工作中不管用的是哪种电路，可能只有在电源性能劣化到影响工作时才会注意到它。电源和人有点儿像，如果你问的问题比他知道的多，那么他可能会达不到你的预期。
我们用一个类比来帮助说明考虑电源压力的重要性。如果有人投给你一个棒球，告诉你抓住时球要保持在同一高度，前探或后缩几英寸(或几厘米)，在一秒内完成。棒球(负载)相对较轻，在抓住它时，您的手几乎不会移动。(当然前提是你要有一个精准的投手。)
现在想象一下，有人投给你一个保龄球，对你的反应提出同样的限制。你的手不仅要移动，你的身体也要移动进行配合助力，因为重量变了。球是否导致你保持的高度相对于目标高度发生变化？变化量有多大？你完全抓住并握紧球了吗？如果不能保持在一定的高度容限内，你能在允许的1秒间隔内稳定高度吗？很明显，这个挑战要大得多(除非你是一名nfl前锋)。类似的，如果电源上放置的负载超过其处理能力，那么它会很难满足你的要求。
那么怎样才知道自己跑得远不远呢？这时使用dmm全面表征瞬态恢复特点就成了关键。
在深入具体细节前，我们先讨论一下开关频率，因为这有助于确定你选择哪种仪器来评估有问题的行为。尽管线性电源和开关式电源都受到瞬态恢复时间指标影响，但开关式电源以预定频率工作，自然有更多的噪声，信号活动要更杂散。开关式电源使用的频率范围一般为10 khz ~ 1 mhz。由于示波器的采样率高，提供了优秀的可视工具，因此示波器特别适合评估瞬态恢复时间，其中使用电平触发捕获事件，使用屏幕光标进行数学和测量分析。
你可能还会考虑拥有高速采样功能的数字万用表，工作台上可能已经有这种仪器。某些dmm型号很多年前就能够采样高达50 khz，较新的型号则能够支持高达1 mhz。随着速度而来的是有更多的高速采样机会，因为其测量灵敏度要高于大多数示波器。
为说明怎样测量瞬态恢复时间，我们使用德仪公司生产的lm25088mh-1evl评测电路板，其能够从高达36v的输入电源提供5v电压及高达7a电流。在略加改动后，我们把它重新配置成以25 khz频率开关。我们使用keithley 2230a-30-3三通道dc电源其中两条通道，提供10v输入信号（最高6a 电流）为评测电路板供电。我们还使用keithley 2380-500-15电子负载吸收一定量的电流。在这种情况下，我们想把lm25088mh推到其7a极限，看它如何反应。我们使用dmm6500，先评估电子负载吸收大电流时的电压响应，然后再查看电流响应。
为评估瞬态恢复电压，我们把仪器连接如下：
在把2230a电源设置成在两条输出通道上输出10v @ 3a (以确保为电源转换提供足够的电流)后，我们把2380电子负载设置成吸收7a的恒定电流。我们打开2230a的输出，同时关闭2380。我们把dmm6500配置成数字化电压，把采样率设置成1 ms/s，数量为10k读数，然后轻触set up trigger按钮，出现波形捕获选项，从source event选项中选择analog edge。
由于我们预计在应用负载时电压会有一定下降，所以我们把电平设置成4.925 v，斜率设置成下降沿。选择之后，我们可以使用position选项在图表上调节波形的水平表示。为启动dmm6500开始监测事件，我们轻触屏幕左上角的cont信号器，这时会出现一个下拉菜单，其中有多个触发选面，选择initiate trigger model。
最后，我们打开2380电子负载，应用有效步进功能，吸收7a电流。dmm6500将捕获采样的波形，显示在graph图表一栏中。这会显示对lm25088mh开关式电源的输出应用负载时的瞬态响应。轻触dmm6500屏幕，放大感兴趣的区域，可以进一步进行评估，打开光标，得到信号电平(y轴信息)随时间(x轴信息)变化指标。我们可以看到，开关式电源在大约1.5毫秒后稳定。更有意思的是应用负载后产生大的暂降，驱动输出电压最低达到3.466 v。
与应用负载时的瞬态恢复同样重要的，是在移除相同的负载时会发生什么情况。为捕获这种情况，我们轻触dmm6500上的trigger标签，把电平变成5.1 v，斜率变成rising上升沿。可以像之前一样（使用下拉菜单选项），或按仪器前面板dmm显示屏左面的trigger键，触发dmm。然后关闭2380电子负载，可以在dmm6500图表上看到开关式电源的恢复波形。
我们不用在显示屏上同时启用水平光标和垂直光标，而是只使用垂直光标，滑动屏幕底部的信息条，出现vcursor stats。这会提供两个竖条之间数据点的基本统计信息。因此，我们不需启用和调节水平光标，就可以确定移除负载时开关式电源的峰值是6.953 v。我们可以把右手光标设置到输出变平坦前小的暂降发生的地方，发现恢复响应时间大约是125毫秒。我们也可以放大峰值点区域，更好地查看电压信号的行为方式。
现在我们把注意力转向电流信号，使用同一条电路，但dmm6500与2380电子负载串联。注意记录，因为我们处理的是很大的电流(7 a)，我们需要使用dmm背面提供的10 a电流输入连接.
触发选项设置与之前类似，但现在我们在预计的7 a信号的中点触发，斜率仍设置成rising上升沿。
我们再次触发dmm6500(通过下拉菜单)，然后打开2380电子负载 – dmm对波形事件的响应没问题。在移除负载时重复这个过程，我们也使用屏幕光标迅速分析数据，显示电流暂降到-2.5 a。
尽管我们的注意力一直放在高功率波形捕获上，但我们仍要注意数字万用表提供的电流灵敏度优势。当前设计的许多器件都必须尽可能节能，以延长电池续航时间。lm25088mh评测电路板的这条开关电路可以集成到低功率无线设计中，在跳变到不同状态(睡眠、待机、传感、处理等)时，必须评估各个元件吸收的弱电流。捕获低电流波形事件的过程与上面列出的过程相同，但更低的范围使得用户可以监测弱电流。例如，如果我们把负载设置成5 ma，使用dmm6500上的10 ma量程，那么我们可以查看微安级读数。
希望这篇笔记能够让你了解瞬态恢复测量，并感受吉时利的部分产品。吉时利拥有500多种产品，可以用来提供、测量、连接、控制或传送直流(dc)或脉冲式电信号。
2018年上半年中国彩电市场总结，及未来发展建议方向指出
探讨AI和机器人在未来制造业中的重要地位
IGBT的应用场景与应用实例
移远通信5G模组支持小米电视『大师』82”至尊纪念版量产
蓝牙技术将何去何从?
使用数字万用表测量电源瞬态恢复时间
箱式变压器安装规范要求_箱式变压器送电步骤
学习python经常会碰到什么错误
智慧工厂管理平台搭建能源管控系统开发技术公司
iphone8发布会时间确定:iphone 8外观、配置、功能大升级,成本提高涨价成必须要8000起
哪款蓝牙耳机的音质好？四款高颜值蓝牙耳机测评
重磅 | 昂视完成B轮融资，为客户提供更优质的产品与服务
嘉盈科技有限公司新能源智能化基地项目：“贵人服务”相助 跑出“贵阳速度”
基于蒲公英SD-WAN实现跨区域医疗影像存储方案
芯片破壁者（十三）- 台湾地区半导体的古史新证
新唐科技NuMaker-PFM-M453主板介绍
成像雷达芯片技术揭秘：Vayyar第一代RF片上系统进行拆解与分析
苹果全新iPadOS系统增加了哪些新功能
智能安防主要遇到以下三个发展难题
未来MCU市场的分类要重新改写?