[发明专利]开关电源反馈环路的稳定性测试方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及电子测试技术领域，具体是开关电源反馈环路的稳定性测试方法及系统。

背景技术

目前，大多数公司测量开关电源反馈环路稳定性的方法是通过使用频普特性分析仪，在一定的频带宽度范围内测量环路的增益、相位值。即当增益为零时，环路的相位余裕应大于规定值，当相位为零时，环路的增益余裕应大于规定值，如不满足要求，开关电源就可能工作不稳定，造成损坏。

现有的技术方案是：先断开开关电源的输出端与三端可调分流基准源(通常为TL431等)之间的调整电阻，然后在他们之间串接一个10欧至50欧的电阻，频普特性分析仪的扫频噪音信号通过此电阻注入到电源的反馈环路，频普特性分析仪通过一定的运算后从输出读取环路的增益和相位值。该现有技术的缺点：一是：电源的反馈环路上有两个：一个是快环通道，一个是慢环通道，而该现有技术中仅仅只测试了慢环通道而没有测试快环通道，导致得到的测试数据不准确；二是扫频噪音信号是直接通过一个10欧至50欧的电阻注入到电路中，这样就有可能导致电源的直流信号进入仪器，对仪器造成损坏。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种测试数据准确的开关电源反馈环路的稳定性测试方法及系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种开关电源反馈环路的稳定性测试方法，其包括步骤：

对开关电源反馈环路的慢环通道进行测试得到所述开关电源反馈环路的慢环通道的频谱特性的复函数表达式Z1；

对开关电源反馈环路的快环通道进行测试得到所述开关电源反馈环路的快环通道的频谱特性的复函数表达式Z2；

根据所述频谱特性的复函数表达式Z1和频谱特性的复函数表达式Z2计算得到增益、相位与频率之间的关系。

优选地，所述对开关电源反馈环路的慢环通道进行测试得到开关电源反馈环路的慢环通道的频谱特性的复函数表达式Z1，具体包括：

频谱特性分析仪输出扫频噪音信号到开关电源反馈环路中；

检测输入到所述开关电路环路的扫频噪音信号的大小Vt1和检测Vt1在开关电路环路中运行一圈后的输出信号的大小Vr1；

根据Vr1、Vt1得到所述开关电源反馈环路的慢环通道的频谱特性的复函数表达式Z1。

优选地，所述对开关电源反馈环路的快环通道进行测试得到开关电源反馈环路的快环通道的频谱特性的复函数表达式Z2，具体包括：

频谱特性分析仪输出扫频噪音信号到开关电源反馈环路中；

检测输入到所述开关电路环路的扫频噪音信号的大小Vt2和检测Vt2在开关电路环路中运行一圈后的输出信号的大小Vr2；根据Vr2、Vt2得到所述开关电源反馈环路的快环通道的频谱特性的复函数表达式Z2。

优选地，所述频谱特性分析仪通过隔离变压器输出扫频噪音信号到开关电源反馈环路中。

优选地，所述对开关电源反馈环路的慢环通道进行测试时，

先断开所述开关电源反馈环路中的快环处元器件与输出之间的连接，并在该快环处器件与地之间连接一个与输出相等的直流电压+VCC，所述隔离变压器串接在慢环处元器件与输出之间。

优选地，所述对开关电源反馈环路的快环通道进行测试时，

先断开所述开关电源反馈环路中的慢环处元器件与输出之间的连接，并在该慢环处器件与地之间连接一个与输出相等的直流电压+VCC，所述隔离变压器串接在快环处元器件与输出之间。

优选地，根据所述频谱特性的复函数表达式Z1和频谱特性的复函数表达式Z2计算得到增益、相位与频率之间的关系，具体包括：

将频谱特性的复函数表达式Z1与频谱特性的复函数表达式Z2的对应的相同频率点实部与实部、虚部与虚部分别相加；

根据上述相加的结果获取环路增益为：Gain＝20*lg((X²+Y²)^0.5)，获取环路相位为：Phase＝Degrees(ATAN(Y/X))，Gain为环路增益函数，Phase是环路相位的函数，Degrees角度函数，ATAN为反正切函数，其中：Z＝Z1+Z2＝(X1+X2)+(Y1+Y2)j＝X+Yj；Z1＝X1+Y1j，Z2＝X2+Y2j，X1、X2为频率点实部，Y1、Y2为频率点虚部，Z1为慢环通道频谱特性的复函数表达式，Z2为快环通道的频谱特性的复函数表达式，Z为合成后的频谱特性的复函数表达式。

一种开关电源反馈环路的稳定性测试系统，其包括：频谱特性分析仪和计算处理装置，其中：