【图文分析】DCDC电源负载瞬态测试-KIA MOS管
下图是某DCDC转换器负载瞬态测试的典型波形，CH3为输出电压的AC分量，CH4为负载电流。注意到负载电流上升斜率与下降斜率并不相同，较缓的上升斜率对应较小的电压跌落（Undershoot），而陡峭的下降斜率则对应较大的电压过冲（Overshoot）。
图1 负载动态典型波形
负载瞬态通常使用电子负载（E-Load）进行测试，负载的跳变斜率（Slew Rate）将对测试结果产生关键影响，然而受设备内部电路限制，常规电子负载所能实现的di/dt不会很高，另外受不同厂家设计等因素影响，不同型号的电子负载其能实现的跳变速率也不尽相同；
如下图2（a）（b）所示，两图分别为型号A和B，在同样设置2.5A/us时的实际电流上升斜率对比，可以看到实际电流跳变斜率远小于设置值，而不同型号的跳变斜率也不一样。
这可能导致电源瞬态测试结果偏理想，或对不同芯片之间性能评估不够客观。因此，设计一款简易实用，负载跳变斜率可满足实验要求的电子负载具有重要工程意义。
图2（a） 型号A 图2（b） 型号B
要实现较高的负载跳变速率，常规的设计思路是使用MOSFET对负载电阻进行开断，该方法实现虽然简单，但实际应用时存在一个明显缺点：由于MOSFET的开关过程一般在百ns级，因此限制负载电流跳变速率的主要是所选负载电阻的ESL（等效串联电感），一般的滑动变阻器都是属于绕线型电阻，其ESL往往较大，因此较难实现高跳变速率。
而若选用独立的无感功率电阻，假设测试需要能覆盖1.8V/3.3V/5V/12V在0.1A/0.5A/1A/2A/3A下的负载跳变，就需要准备多达20种不同阻值的电阻，若电压/电流组合更复杂，则所需不同阻值的电阻将更多，且测试电压或负载电流改变时必须更换相应电阻，十分麻烦。
针对上述传统方法的不足，本文分享一种基于MOSFET的小功率实用电子负载。如下图所示，该设计主要包括MOSFET，驱动级，电源轨及脉冲发生器四部分。
其基本工作原理为：MOSFET并非处于常规的开关状态，而是使其工作在恒流区，脉冲发生器通过DRV8836驱动MOSFET，产生一定幅值和脉宽的GS电压，进而实现漏极电流（负载电流）的跳变。
其中负载电流的幅值可通过调节LDO输出电压进行控制，负载电流的上升/下降斜率则可通过调节驱动电阻阻值进行控制。
图3 系统框图
设计中有几点值得注意：
1. 由于MOSFET处于恒流区，漏极电流受控于GS电压，若采用传统二极管加驱动电阻的方式进行斜率调节，当GS电压与驱动电压小于二极管正向压降时，二极管将相当于高阻，会使得驱动回路时间常数变大，动态变差，因此这里使用DRV8836的两个半桥实现充放电的独立控制；
2. 实际负载动态测试需要实现某一电流A跳变到另一电流B，可将其分解为DC电流（电流A）以及AC电流（电流B）。本设计只需考虑AC电流（跳变部分），DC电流只需在MOSFET两端并联一可调功率电阻即可；
3. 为减小MOSFET发热，可设置较低的脉冲频率（如10Hz），而相应搭配较低的占空比；
4. 为方便离线运行，脉冲发生器部分这里采用了LMC555定时器搭建脉冲发生电路，以下电路实现了频率不变而占空比可调的脉冲发生器。两二极管的加入使得充放电回路分开，调节R2即可调节充放电时间，从而实现占空比可调。
充放电时间及脉冲频率计算如下式：
在实际条件允许时，也可直接使用信号发生器产生脉冲信号。
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