Wie man die Niederspannungs-Ausgangsregelung von PMICs validiert

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Charakterisierung der Niederspannungs-PMIC-Ausgangsschienen

Die Prüfung der Ausgangsregelung von integrierten Leistungsmanagement-Schaltungen (PMICs) erfordert die Versorgung des Geräts mit kontrollierter Eingangsleistung bei gleichzeitiger Anlegung definierter Stromlasten an die geregelte Ausgangsschiene. Zunächst werden die erforderliche Eingangsspannung und die Betriebskonfiguration des PMIC festgelegt. Anschließend wird eine programmierbare elektronische Last an den zu prüfenden Ausgang angeschlossen. Hierbei ist gegebenenfalls eine Fernmessung erforderlich, um den Spannungsabfall in den Lastanschlüssen zu minimieren. Es wird eine Sequenz von Ausgangsstromstärken angelegt und die Spannung direkt an der geregelten Schiene gemessen. Die resultierenden Messungen charakterisieren die Änderung der Ausgangsspannung bei geringer Last bis hin zu Betriebspunkten mit höheren Strömen und ermitteln den Zusammenhang zwischen Laststrom und geregelter Ausgangsspannung im gewählten Betriebsbereich.

Dynamische Messungen erweitern den Test, indem die elektronische Last zwischen definierten Stromstärken umgeschaltet wird, während Ausgangsspannung und Laststrom als Funktion der Zeit erfasst werden. Anfangsstrom, Endstrom, Übergangszeitpunkt und Anstiegsgeschwindigkeit werden entsprechend dem erforderlichen Lastprofil programmiert. Anschließend wird der Stromübergang mit der Spannungsabweichung und -erholung am PMIC-Ausgang korreliert. Die Sequenz wird bei verschiedenen Eingangsspannungen und Ausgangsstromstärken wiederholt, um die Regelung und das Einschwingverhalten unter den vorgesehenen Betriebsbedingungen zu charakterisieren. Bei sehr niedrigen Ausgangsspannungen ist zu überprüfen, ob jede Spannungs-Strom-Kombination innerhalb des Niederspannungsbetriebsbereichs der elektronischen Last bleibt, da der verfügbare Senkenstrom und das Einschwingverhalten abnehmen können, wenn sich die Spannung an der Last ihrer minimalen Betriebsgrenze nähert.

Lösung zur Validierung der PMIC-Ausgangsregelung

Die Prüfung der Ausgangsregelung von Niederspannungs-PMICs erfordert die Anwendung einer kontrollierten Eingangsleistung und reproduzierbarer Ausgangsstrombedingungen bei gleichzeitiger Messung der Versorgungsspannung während statischer und dynamischer Laständerungen. Die Lösung nutzt ein Keysight-Gleichstromnetzteil mit drei Ausgängen zur kontrollierten Versorgung des Prüflings und eine Keysight-Tisch-Gleichstromlast zur Ansteuerung der geregelten Ausgangsspannung mit programmierten Stromstärken. Definierte Stromstärken, Übergangszeiten und Anstiegsgeschwindigkeiten simulieren wechselnde Lastbedingungen, während ein Keysight-Oszilloskop das zeitliche Verhalten von Ausgangsspannung und -strom erfasst. Die aufgezeichneten Messungen zeigen die Lastregelung, transiente Abweichungen, die Erholung und das Einschwingverhalten unter den jeweiligen programmierten Betriebszuständen. Dieser Ansatz ermöglicht die reproduzierbare Charakterisierung der PMIC-Versorgungsspannung über verschiedene Eingangsspannungen, Ausgangsstromstärken und dynamische Lastsequenzen hinweg.
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