泰克示波器和電流探頭評估高速DCDC轉(zhuǎn)換器電感

隨著設備端的小型化趨勢和成本考量，1Mhz以上的高速開關頻率的BUCK型DCDC轉(zhuǎn)換器的市場需求量正在全面替代傳統(tǒng)的52Khz-520Khz的DCDC控制器。這樣高的開關速度，帶來了極小化的電感容量和輸出電容優(yōu)勢，并且高速的開關意味著更小的紋波。

但是高速的開關芯片，為了輕負載高效率，更多更復雜的控制模式是非常常見的。例如下面這顆芯片手冊中所披露，在不同的負載電流下，一共有三種開關模式。

這么多復雜的開關模式，還要考慮小型化的電感需求，又要避免電感飽和問題。在產(chǎn)品定型時必須做出針對自己工況的量化數(shù)據(jù)。而如此高速的開關頻率，對電流的測量提出了非常嚴酷的考驗。一只超高速又值得信賴的電流探頭是必須的。

本文案例是一個客戶在選型到一顆不錯的降壓型BUCK芯片，為外圍的電感選型而發(fā)愁。希望通過精確而簡便的方式，量化評估電感的飽和電流Ista的選擇。

針對客戶實際情況給客戶配置了入門級示波器TBS2000B方案。這個示波器第一次在入門級價位內(nèi)，配備了TEKVPI接口，可以非常方便的插入并且自動識別探頭。

本文選擇使用了TCP0030A探頭，此探頭可以達到120Mhz帶寬，對于高速BUCK信號的測量非常合適。

被測器件是一顆52V 1.2Mhz的降壓型BUCK芯片，這么高的開關頻率，確實在紋波和電感尺寸方面可以獲得極大的優(yōu)勢，但是同時也為電流的測量提出了很高的難度。TCP0030A完全可以滿足。

下圖是負載到300mA時的PWM模式下的開關波形：

綠色為SW節(jié)點開關波形、黃色為輸出紋波、紅色電感電流

由于本BUCK還提供輕負載高效率的SKIP和Burst模式，所以也要仔細評估這兩個模式下的電感電流。

下圖為負載電流在28mA時進入Burst模式的波形。

下圖為負載在2mA時，芯片進入skip模式。

同時也非常清晰的看到了本BUCK器件非常低的紋波水平。

可以通過本套配置，輕松測量得到客戶滿意的電感選型指南。已最優(yōu)化成本，PCB占位面積，并且留出相當?shù)脑６龋俑鶕?jù)自己實際的工況，輕松選擇適合的Ista的電感避免造成飽和。

系統(tǒng)配置參考

主要設備名稱推薦型號主要技術指標系統(tǒng)應用

示波器TBS2204B四通道200Mhz 1、基礎電流測試

2、高速電流測試

3、開關電源測試

探頭TCP0030A 120Mhz 30A電流探頭

我們提供專業(yè)的測量洞見信息，旨在幫助您提高績效以及將各種可能性轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實。

西安安泰測試設備能夠幫助您測試和測量各種解決方案，從而突破復雜性的層層壁壘，加快您的全局創(chuàng)新步伐。我們攜手共進，一定能夠幫助各級工程師更方便、更快速、更準確地創(chuàng)造和實現(xiàn)技術進步。

審核編輯：符乾江