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圖4.TPS54360數(shù)據(jù)表中規(guī)定的直流線性（左）和負(fù)載（右）調(diào)整率

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效率與負(fù)載曲線：效率是消耗功率與輸入功率之比，通常以百分比表示（[Vout * Iout] / [Vin * Iin] * 100）。 因此，效率與負(fù)載的曲線可以顯示DC-DC轉(zhuǎn)換器的效率隨負(fù)載的增加而變化的情況。 我們可能希望顯示不同輸入電壓下的效率與負(fù)載曲線，包括最小輸入電壓、額定輸入電壓和最大輸入電壓。 圖5顯示了TPS54360在各種電源電壓下的效率-負(fù)載曲線。

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圖5.TPS54360數(shù)據(jù)表中規(guī)定的直流負(fù)載調(diào)整率

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電流極限測(cè)試：峰值輸出電流限制可確保在過(guò)載和/或短路情況下輸出電流被限制在預(yù)設(shè)定的最大值內(nèi)，從而保護(hù)DC-DC轉(zhuǎn)換器不被損壞，您可以在測(cè)試過(guò)程中模擬這兩種情況。

構(gòu)建您自己的測(cè)試系統(tǒng)

所有這些測(cè)試都應(yīng)使用SMU來(lái)為DC-DC轉(zhuǎn)換器提供不同的電流負(fù)載。 PXI-4139的四象限運(yùn)行功能意味著您可以使用第二個(gè)PXI-4139 SMU來(lái)為DC-DC轉(zhuǎn)換器提供負(fù)載，如圖6所示。PXI-4139可連續(xù)吸收高達(dá)12 W的電能，同時(shí)測(cè)量轉(zhuǎn)換器的輸出電壓。

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圖6. 將第二個(gè)PXIe-4139 SMU插入到測(cè)試系統(tǒng)的插槽3

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借助SMU的硬件序列引擎和PXI機(jī)箱的內(nèi)置觸發(fā)功能，您可以同步兩個(gè)SMU的輸出和測(cè)量操作。 這可幫助您快速測(cè)試不同輸入電壓和輸出電流下的DC轉(zhuǎn)換器，如下圖所示，并使用硬件定時(shí)的輸出執(zhí)行大型序列。

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圖7.使用NI SMU測(cè)試TPS54360的效率圖

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4. 直流范圍和準(zhǔn)確度測(cè)試

構(gòu)建測(cè)試系統(tǒng)需要考慮的另一個(gè)性能標(biāo)準(zhǔn)是DC-DC轉(zhuǎn)換器的電壓準(zhǔn)確度測(cè)量。 由于電路由轉(zhuǎn)換器的輸出供電，因而非常靈敏，所以我們需要保證這些下游組件的電壓讀數(shù)盡可能準(zhǔn)確。

DC范圍測(cè)試：輸出電壓范圍是指DC-DC轉(zhuǎn)換器在滿負(fù)載的條件下可提供的電壓范圍。 如先前所討論的，輸出電壓會(huì)隨著所提供的輸入功率和負(fù)載的變化而變化。 因此，分析這一范圍參數(shù)的特性時(shí)，我們可以測(cè)量負(fù)載處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)的轉(zhuǎn)換器輸出電壓，然后在不損壞器件的前提下從最大輸入電壓掃描到最小輸入電壓。 TPS54360作為降壓型電源轉(zhuǎn)換器，可接受4.5~60 V的電壓范圍，并輸出0.8 ~ 58.8 V的電壓范圍，如表2所示。

DC準(zhǔn)確度測(cè)試：DC-DC轉(zhuǎn)換器的輸出電壓準(zhǔn)確度是指DC-DC轉(zhuǎn)換器在用戶指定的條件下運(yùn)行時(shí)輸出電壓的最大變化量。 準(zhǔn)確度會(huì)隨著溫度的變化和時(shí)間的推移而變化，它通常用一個(gè)預(yù)期或標(biāo)稱值的百分比來(lái)表示。 例如，TPS54360的內(nèi)部參考電壓準(zhǔn)確度規(guī)定是-40?150℃溫度范圍內(nèi)±1％。

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表2.TPS54360數(shù)據(jù)表規(guī)定的DC范圍規(guī)格

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構(gòu)建您自己的測(cè)試系統(tǒng)

PXI系統(tǒng)使用一個(gè)PXI-4139提供輸入電壓，并使用另一個(gè)PXI-4139充當(dāng)可編程負(fù)載。 因此，如果要分析之前所說(shuō)的DC準(zhǔn)確度特性，唯一需要的測(cè)量是轉(zhuǎn)換器的輸入電壓。 第二個(gè)SMU負(fù)責(zé)測(cè)量該電壓，目的是防止在向DC-DC轉(zhuǎn)換器灌入電流時(shí)由于電壓過(guò)大而損壞硬件。 我們只需從硬件上讀取這個(gè)值即可。

在設(shè)計(jì)此測(cè)試系統(tǒng)時(shí)，請(qǐng)注意，電壓測(cè)量應(yīng)該在DC-DC轉(zhuǎn)換器沒有任何負(fù)載電流的輸出端上進(jìn)行。 如果負(fù)載電流流經(jīng)測(cè)量輸出端導(dǎo)線，可能會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果偏差數(shù)毫伏。 測(cè)量設(shè)備準(zhǔn)確度時(shí)要記住的另一點(diǎn)是，測(cè)試設(shè)備的準(zhǔn)確度應(yīng)至少比待測(cè)設(shè)備高10倍。 若非如此，則我們測(cè)量的是測(cè)試設(shè)備的不準(zhǔn)確度，而不是設(shè)備的準(zhǔn)確度。

使用PXI-4139的遠(yuǎn)程感應(yīng)功能即可同時(shí)解決這兩個(gè)問(wèn)題。 遠(yuǎn)程感應(yīng)是指直接測(cè)量UUT電壓的能力，這樣可避免導(dǎo)線電阻引起電壓降而導(dǎo)致測(cè)量誤差。 由于SMU遠(yuǎn)程感應(yīng)端具有高輸入阻抗，流經(jīng)這些導(dǎo)線的電流可忽略不計(jì)，這樣可減少導(dǎo)線電阻的影響，從而準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)負(fù)載電壓。

PXIe-4139能夠以高準(zhǔn)確度和高精度測(cè)量電壓，只需使用一個(gè)SMU模塊即可進(jìn)行測(cè)量，而以前則需要一個(gè)額外的DMM才能實(shí)現(xiàn)。