易电源LMZ12002模块试用报告1.2 总结 - winterschs

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易电源LMZ12002模块试用报告1.2 总结 - winterschs [复制链接]

本次测量LMZ12002使用的负载有绕线功率电位器（分别在大约100Ω、50Ω、24Ω状态下）、12Ω水泥电阻、2.5Ω导线、3MΩ内阻示波器（近似认为空载）
输入电压的选取并非是步进的，而是根据实际情况选择5.0V 5.2V 5.4V 5.6V 5.8V 6.0V 6.2V 6.4V 6.6V 6.8V 7.0V 7.2V 7.4V 7.6V 7.8V 8.0V 8.5V 9.0V 9.5V 10V 10.5V 11V 12V 13V 14V 15V 16V 17V 18V 19V 20V
实际详细数据请见附件Excel表格。需要Excel2007或以上版本打开。

最近尝鲜试用Excel2013预览版，一方面由于是全英文界面，一方面预览版Bug还是很多，总是崩溃，所以绘制图表的过程挺痛苦的，还不如自己在本子上用手画呢，以下几幅图表是花了大半天的时间才画出来的，且不说昨天一天数据的整理。图片的标题写的有点语焉不详，还请看图片下的附带说明

这幅图表征了不同负载下，Vin变化时Vout和纹波deltaV的变化，请注意图中Vin的变化并非线性的，而是按照测量的点线性排列的。我不知道该怎么弄成线性的。。
图中左边竖轴单位mV，是纹波的竖轴，右侧竖轴单位V，是输出电压的竖轴
由这幅图可以看出各负载下，随着Vin的升高，输出纹波也随之增大，不同负载下纹波最大值有所不同。各负载下Vin升高时，Vout的正常范围内也有些许的升高。负载12ohm可见有输出电压和纹波的突增，我反复测试过，不是数据出错，确实有这样的现象。
输出电流达到最大值2A时模块温热但并不烫手，没有测量温度（之后的计划中有，在此就不测了），输入6.2~20V范围内输出电压恒定，纹波很小，对电源了解不多，不明白为什么负载大了以后纹波就变小，还请高手解答一下。经粗测输入7~20V时效率在88.5%±1%（输入电流电压采用稳压源的示数，输出电流电压采用两个万用表的示数）。具体变化情况请见表格内的图表。我曾让输出电流达到2.4A，电源模块迅速升温，输出电压保持稳定，为免烧坏，不几秒就撤了负载。可见本模块的余量还是留了很多的。

这幅图表征了每一个相同的输入电压不同负载的情况下Vout与ΔV的变化，并且把所有5-20V各输入电压按次序一起绘制上去了。
其横轴即是Vin也是RL，RL在图上精确地写了，Vin是自己另打上去的，差不多对应。由3M、101、49、24、12、2.5为一组循环出现（某些负载对应电压下没有测量数据），每一组对应一个Vin，Vin没写。
可见Vin不变，负载越大（电阻越小）时纹波越小压降越大；图左侧Vout曲线有几个下探很深的点是对应2.5欧负载2A输出电流时的Vout。


这幅图以及下图是前一幅大图的另一种表现形式，只是缩减了一下范围。其中Vout5.0~Vout7.0是指输入电压在5.0~7.0下的各个对应的Vout。于是此图便是不同输入电压下Vout与负载的关系（不同负载下Vout 的变化情况）。输入电压在7V以上时电源模块的性能变化不太明显，这个由前一幅图可以看出来。
由此图可以看出在各负载下输入电压5V、5.2V均不可用：输出电压过低，加上负载后压降更大，电源模块效率很低。
5.4V输入时负载12ohm（输出电流约400mA）输出电压有所下降但尚为可用，然而负载为2.5ohm时压降太大已经不可用（挺遗憾因为没有合适的负载，所以没有测试12ohm~2.5ohm之间的负载下电源的表现）。其他负载下的输出电压在正常范围内。
输入大于等于6.2V电压时，各负载下，即输出0~2A时电压能保持较为恒定的状态。可见如果此电源模块输出设置在5V时，要让模块发挥出最大的效力，输入电压要大于6.2V。如果负载小、要求不高的话，输入电压在5.4V以上便可。

这是不同Vin下纹波与负载的关系
上面这几幅图、测量数据以及更多的分析图表都在附带的精心制作的表格中。请注意表格分好几个sheet。不只有一页的内容。

以下是测量过程中拍的一些照片。

板子最初的样子


附赠的芯片 一个是同系列的lmz12001 另一个是lmz12010TZ，没查手册，根据这名字，能输出最大10A电流，真是强悍得很啊。等有空做个板测测这个大块头。


初玩lmz12002demo板时拍的纹波

就是这么测出来的。这应该对应一组数据，1.8V输出。不查表格了。


Vin 6V Vout 1.8V时候的纹波 忘了是什么负载了

带12欧水泥电阻
插接了一堆线。。。
坑爹的是后来我发现线夹子的线竟然有1欧姆的电阻，幸亏发现及时，否则就严重影响后面的结果了。这个发现也让我找到了测试5V2A输出的合适的大型负载。。。几根线串联并联恰恰2.5欧，直接接在Vout与GND之间，那是何等壮观而大胆的场景啊哈哈哈。。。


这是3.7V入1.8V出的非正常工作状态下的大型纹波，详见表格的1.8V部分。

所有过程中稳压源使用的右边通道，左边没有作为Vin使用。测试1.8V时左侧作为EN的电压输入，因为EN小于4.2~4.5V模块输出就被禁用了。




用热风枪和电烙铁合力焊下了三枚电阻，准备将输出改成5V
官方手册里的推荐电阻我是没有的，我的1%精度电阻种类不全，找不到合适的，不过5%精度的电阻种类倒是齐全。利用excel可以很快地搭配电阻。最后确定使用1%精度6.8k作为Rfbt和5%的1.3k作为Rfbb，算下来理论值Vout=(6.8/1.3+1)*0.8=4.985，跟5V的要求算是最接近的了



焊下来的“原装”电阻按大致原来的位置焊在了一块废板上保留好。其实焊在demo板的大面积裸露焊盘处更适于保存这几个电阻，但是那样就破坏了demo原样。



5.2V输入，空载时的输出电压和纹波（实际上纹波太不明显而淹没在了高频噪声中）


这才是纹波。
6.2V输入 空载 纹波20mV


空载时纹波都比较大。


这是输入电压从高向低下降时拍的，负载是空载，这在表格里也记录了。但是没有时间做什么分析了。等有空再做吧。

这是功率滑阻，可惜阻值300欧，有点大了，而且杯具的是中间断了。。所以只能用一边

测量的简单设备。



101欧负载时电压在9.1升高至10V过程中纹波波形逐渐发生变化，频率减半，幅度增大。

这是用前面说的测试带夹子的线串并联而成的2.5欧电阻的时候，请忽略一根线还没拆下来的水泥电阻。。。可惜没给被测对象留个影。旁边俩万用表显示4.918V输出电压和1.96A输出电流。整个从输入5V到20V过程下来，用了很长时间，有风扇吹风，电源芯片上表面没感受到热，板子后面散热板处温热。被测的线微烫。

正常工作状态下纹波、输入的电压电流和输出的电压电流

终于写完了！！！！！
易电源试用报告 计划一 测量数据及数据分析REV.B.1.xlsx (1.32 MB, 下载次数: 3)

2012-7-31 15:48 上传

点击文件名下载附件

winterschs

如果想细看图表请另存后打开或者在新标签页单独打开图片

maylove

这设备也够齐全的

gaoyang9992006

楼主真给力，设备全，认真负责，图表做的也好，我的跟你的一个系列的，我随便测试几个点，再参考你的，就可以少做一些，多好，哈哈，谢谢啊

winterschs

哈 一般般啦  平日里都是做高速信号处理 涉及的电路都是小电流的 没有功率级的玩意 还真没经历过这么大的电流输出    倒是另外的一个实验室里有研究电源的小组 只是过去一趟挺麻烦的 不常去  那个滑阻就是从他们那儿弄来的

winterschs

哈哈  既然如此那我也算没有白测试 起到点作用了~

dontium

楼主的测量内容很全很到位。

winterschs

哈哈 谢谢夸奖~~

qwqwqw2088

楼主的试验做的很棒，我有个问题6.2V输入 空载时纹波20mV这个正常么？是否与你的示波器测量的接地夹有关？

winterschs

真是抱歉这阵子忙，回复晚了。我等有空再测试一下吧。不过我觉得应该不是接线的问题。测试的时候示波器接地夹是夹在板子GND接线柱上的。测试的时候我就发现空载纹波比带轻载的纹波明显要大一些，而且纹波波形也比较稳定。