ตั้งการเปลี่ยนโหลดเพื่อวัดการฟื้นตัวของแรงดัน

แหล่งจ่ายที่รักษาแรงดันนิ่งกับโหลดคงที่อาจมีแรงดันตกหรือยอดเกินเมื่อตัวโหลดเปลี่ยนเร็ว การทดสอบการเปลี่ยนโหลดจึงต้องระบุทั้งระดับกระแสก่อนและหลัง ความเร็วขอบ และเวลาที่ค้างแต่ละระดับ การกล่าวเพียงว่าทดสอบโหลดแล้วแรงดันนิ่งไม่พอให้คนอื่นทำซ้ำ บทนี้ใช้ตัวอย่างสมมติของชุดแรงดันต่ำ ไม่ใช่เกณฑ์ผ่านของผลิตภัณฑ์หรือแผนทดสอบกับวงจรที่ไม่ทราบพิกัด

ระดับกระแสเท่ากันแต่ขอบต่างกันให้ผลต่าง

เมื่อโหลดเรียกกระแสเพิ่ม วงควบคุมต้องปรับการจ่ายและพลังงานที่เก็บในเอาต์พุตช่วยรับช่วงสั้น หากกระแสเพิ่มเร็วกว่าเดิม ผลของความเหนี่ยวนำสายและการตอบสนองวงควบคุมอาจเด่นขึ้น ดังนั้นการเปลี่ยนจาก 0.2 A เป็น 1.0 A ใน 10 µs กับใน 10 ms ไม่ใช่การทดสอบเดียวกัน แม้ผลต่างกระแส 0.8 A เท่ากัน ต้องบันทึกขอบกระแสที่วัดได้จริง ไม่ใช้เพียงค่าที่สั่งโหลด

โหลดอิเล็กทรอนิกส์มีโหมดและข้อจำกัดของมันเอง เช่น ต้องมีแรงดันขั้นต่ำเพื่อควบคุมกระแสตามคำสั่ง หากแรงดันยุบจนโหลดทำงานนอกช่วง กระแสจริงอาจไม่ได้เป็นขั้นตามที่ตั้ง การนำค่ากระแสที่ตั้งไปคำนวณผลตอบสนองโดยไม่มีรูปกระแสยืนยันอาจผิด นอกจากนี้โหมดกำลังคงที่และความต้านทานคงที่ตอบสนองต่อแรงดันยุบต่างจากโหมดกระแสคงที่ จึงต้องระบุโหมดด้วย

1. 1
   ระดับต้น–ปลาย

   ระบุกระแสทั้งสองระดับ

2. 2
   ขอบจริง

   วัด dI/dt ไม่ใช้ค่าตั้งอย่างเดียว

3. 3
   แรงดันตอบสนอง

   เก็บทั้งตกและยอดเกิน

4. 4
   ฟื้นตัว

   ระบุแถบและเวลาที่คงในแถบ

ต้องกำหนดระดับ ขอบ เวลา และตำแหน่งวัดร่วมกัน

ตัวอย่างสมมติของการตกและเวลาฟื้น

สมมติก่อนเปลี่ยนโหลดวัดแรงดันที่ขั้วโหลดได้ 5.00 V เปลี่ยนกระแสจาก 0.20 A เป็น 1.00 A ภายใน 10 µs ได้อัตราเปลี่ยนเฉลี่ย 0.80/10 = 0.08 A/µs หรือ 80,000 A/s รูปแรงดันต่ำสุดเป็น 4.82 V จึงตก 0.18 V หรือ 3.6% ของ 5.00 V ตัวเลขนี้เป็นยอดตกที่ระบบวัดพบภายใต้ขอบและจุดต่อดังกล่าว ไม่ควรนำไปเทียบกับการทดสอบคนละความเร็วโดยตรง

กำหนดแถบฟื้นตัวสมมติ 4.95 ถึง 5.05 V และพบว่าแรงดันกลับเข้าแถบที่ 320 µs หลังจุดอ้างอิงขอบกระแส แล้วคงอยู่ในแถบจนจบหน้าต่าง 2 ms ให้รายงานเวลาฟื้น 320 µs ในเงื่อนไขนี้ หากช่วงก่อนหน้านั้นเข้าช่วงสั้น ๆ แล้วหลุดออก ต้องไม่นับจุดนั้นเป็นการฟื้นถาวร นิยามจุดเริ่มควรใช้ขอบกระแสเดียวกันทุกชุด เช่น จุดกึ่งกลางระหว่างสองระดับ

เมื่อปล่อยโหลดจาก 1.00 A กลับ 0.20 A สมมติพบยอด 5.12 V หรือเกิน 0.12 V คิดเป็น 2.4% และเข้าช่วงนิ่งที่ 500 µs ผลขาลดโหลดจึงไม่จำเป็นต้องสมมาตรกับขาเพิ่ม การเก็บเพียงขาเพิ่มจะพลาดพฤติกรรมการจัดการพลังงานส่วนเกินในขาลด และไม่ควรเลือกเฉพาะขาที่ให้เวลาสั้นกว่ามาใช้แทนคำว่าการตอบสนองของแหล่งจ่ายทั้งหมด

แยกแรงดันตกสายและการฟื้นวงควบคุม

สมมติความต้านทานสายไปกลับรวม 0.10 Ω ผลต่างกระแส 0.80 A ทำให้แรงดันตกคงที่เพิ่ม 0.08 V หากระบบตรวจที่ขั้วเครื่องและไม่มีการชดเชยสาย ระดับปลายที่โหลดอาจต่ำกว่าระดับต้นแม้วงควบคุมขั้วเครื่องฟื้นแล้ว จึงต้องเลือกว่าแถบฟื้นอ้างอิงเป้าหมายเดิมหรือระดับปลายใหม่ และอธิบายให้ชัด ตัวอย่างหลักที่ใช้แถบรอบ 5.00 V สมมติว่าระดับปลายกลับมาที่เป้าหมายได้

ถ้าความเหนี่ยวนำรวมสมมติ 1 µH ที่ขอบ 80,000 A/s ส่วนแรงดันจาก L × dI/dt มีขนาดประมาณ 0.08 V ตัวเลขนี้ไม่ได้แปลว่าหัก 0.08 V ออกจากยอดตกที่วัดแล้วจะได้ผลแหล่งจ่ายแท้ทันที เพราะระบบมีการตอบสนองร่วมและตำแหน่งวัดมีผล วิธีที่ดีกว่าคือเก็บแรงดันที่ขั้วจ่ายกับขั้วโหลดพร้อมกระแส แล้วตรวจการเปลี่ยนสายอย่างมีการควบคุม

1. 1
   เพิ่มโหลด

   0.20 → 1.00 A ใน 10 µs

2. 2
   แรงดันตก

   4.82 V; ลด 3.6%; ฟื้น 320 µs

3. 3
   ลดโหลด

   1.00 → 0.20 A

4. 4
   ยอดเกิน

   5.12 V; เพิ่ม 2.4%; ฟื้น 500 µs

ตัวเลขสมมติ; แถบฟื้นตัว 4.95–5.05 V

วางช่วงทดสอบให้แต่ละเหตุการณ์แยกได้

ค้างแต่ละระดับนานพอให้ระบบกลับสู่ภาวะที่ตั้งใจ หากสั่งขาขึ้นครั้งใหม่ก่อนแรงดันฟื้นจากขาลง จะเป็นการทดสอบแบบซ้ำต่อเนื่องซึ่งมีคุณค่าได้แต่เป็นคนละคำถามกับการตอบสนองขั้นเดี่ยว ควรเริ่มจากเหตุการณ์ที่แยกกันเพื่ออ่านสาเหตุ แล้วค่อยทดสอบรูปแบบการทำงานจริงตามแผน กำลังสูงสุดของตัวโหลด สาย และแหล่งจ่ายต้องครอบคลุมทั้งระดับและช่วงพัลส์

เก็บการตั้งค่ากระแส ขอบที่วัดได้ ค่าจำกัดแหล่งจ่าย การต่อสายตรวจ ความจุที่จุดโหลด และโหมดเก็บข้อมูลไว้คู่รูป ควรใช้แบนด์วิดท์และหน้าต่างเวลาเดียวกันเมื่อเทียบก่อนหลัง หากปรับตัวกรองแล้วแรงดันตกดูน้อยลง ต้องรายงานว่าระบบวัดเปลี่ยนด้วย ไม่ใช่สรุปว่าชุดจ่ายดีขึ้น ผลที่มีค่าที่สุดคือชุดข้อมูลซึ่งอธิบายได้ว่าระดับตก ขาลดโหลด และเวลาฟื้นเปลี่ยนเพราะอะไร

การทดลองซ้ำช่วยดูการกระจายของยอดและเวลา แต่การซ้ำทันทีอาจทำให้โหลดร้อนขึ้นเรื่อย ๆ ควรจดลำดับและภาวะความร้อน เพื่อแยกแนวโน้มออกจากความแปรปรวนสุ่ม หากเปรียบเทียบการจัดสายสองแบบ ให้ใช้ภาระและช่วงพักเดียวกัน แล้วตรวจระดับแรงดันก่อนขอบทุกครั้ง