DCDC模拟电源芯片ASP4644纹波、效率及负载调整率的基本测试方法

1、ASP4644主要特性及介绍

ASP4644 是一款高性能四通道降压型 DC-DC 稳压器，单通道最大输出电流可达4A，支持多通道并联，最高总输出电流可达16A。该器件集成了 DC-DC 控制器、电源开关、电感器和补偿电路，采用紧凑的 BGA 封装，便于系统集成。

在输入电压方面，四个通道可独立连接电源轨，输入电压范围为 4V 至 15V，亦支持共用同一输入电源。输出电压灵活可调，范围覆盖 0.6V 至 5V，每个通道可驱动最高 5A 负载，满足多样化的应用需求。

ASP4644 配备了完善的保护机制，包括过流保护、过温保护和短路保护，有效保障系统稳定运行。此外，该器件支持输出电压跟踪功能，适合对多路电源轨进行同步控制的场景。

· 四通道设计，支持并联输出 ：单通道最高 4A 输出，四通道并联最大可达 16A，满足高功率需求。

· 宽输入电压范围 ：支持 4V 至 15V 输入，灵活适配多种电源环境。

· 高集成度封装 ：集成控制器、电源开关、电感及补偿电路，采用 BGA 封装，节省 PCB 空间，提升系统可靠性。

· 多重保护功能 ：内置过流、过温和短路保护机制，保障设备安全稳定运行。

· 输出电压可调且支持跟踪功能 ：输出电压范围 0.6V 至 5V，支持多路电压轨同步，适合复杂电源管理方案。

2、纹波测量

纹波测试方法

ASP4644纹波测试结果

在直流电源系统中，电压的不稳定波动会引起一种被称为“纹波”的现象。纹波是指叠加在理想直流电压上的交流分量，若 DCDC 转换器的输出纹波幅度过大，可能会干扰下游芯片的正常工作，导致性能下降甚至运行异常。

纹波测试以电源评估板为被测设备，其供电电压分别为12V。在不同负载条件下，测试 DCDC 转换器输出端的纹波情况，并保持其工作于CCM（连续导通模式）模式。

测试方法 ：

1. 使用示波器分别连接到 DCDC 输出端的 VOUT 与GND 引脚进行测量。
2. 测量波形中上下峰值之间的电压差，即为输出电压纹波幅值。
3. 为避免高频噪声对测量精度的干扰，应开启示波器的 带宽限制功能 （通常设置为 20 MHz）。
4. 采用交流耦合模式，探头接地端使用接地环方式，使接地回路尽可能短以减少干扰。
5. 推荐使用 1 倍探头或同轴电缆直接连接到输出电容两端进行测量，以获得更真实的波形数据。
6. 在示波器上开启平均模式 或 高分辨率模式 ，有助于进一步滤除随机的高频噪声，提高纹波测量的稳定性与准确性。

通过上述方法，可以在较真实的运行环境下，准确评估 DCDC 转换器的输出纹波水平，从而判断其是否满足系统设计的电源质量要求。

3、 效率、负载调整率和线性调整率**

DC-DC 转换器的性能评估通常包括效率、负载调整率和线性调整率三个核心指标。

ASP4644效率

测试方法 ：

效率是指输出功率与输入功率的比值，反映了能量转换的利用率。效率越高，能量损耗越小，整机的发热和功耗也会相应降低。

负载调整率表示在负载电流发生变化时，开关电源维持输出电压稳定的能力。负载调整率越小，说明输出电压在轻载到满载的变化过程中波动越小，电源的稳定性越好。其计算方式为：无负载电压减去满负载电压，再除以满负载电压并乘以百分比，ASP4644具有良好的负载调整率，可达到1%。

线性调整率表示在输入电压处于额定范围内变化时，输出电压随之变化的程度。线性调整率越小，说明输入电压波动对输出的影响越小，供电的稳定性越高。一般开关电源的线性调整率在 1% 至 5% 之间。其计算方式为：输入电压变化过程中输出电压的最大值减去最小值，再除以标称输出电压并乘以百分比，ASP4644具有良好的线性调整率，可达到0.01%。

测试环境设置为：电源评估板供电电压为 5V 或 12V，在连续导通模式（CCM）下进行测量。效率和负载调整率的测试在不同负载条件下进行，记录输入和输出的功率，并计算对应的指标。线性调整率测试则在固定输出电流 4A 的条件下，通过调节输入电压，记录输出电压变化并计算指标。

· 负载调整率测试 ：在不同负载电流下测量输出电压，根据公式计算负载调整率。

· 线性调整率测试 ：在输入电压变化过程中，记录输出电压的最大值和最小值，根据公式计算线性调整率。

· 效率测试 ：使用万用表分别测量输入和输出的电压，电流值直接从仪器读取。调节负载电流，记录输入电压、输入电流、输出电压和输出电流，然后计算效率，公式为：效率=（输出电压 × 输出电流）/（输入电压 × 输入电流）× 100%。

4、动态负载测试

输出动态负载测试是评估当负载电流发生突变时，输出电压能否在短时间内恢复并保持稳定的能力。该测试关注的是输出电压 VOUT 与负载电流 IL 在瞬态变化过程中的关系。

测试方法****及测试条件 ：

测试条件包括以下几种情况：

1. 输入电压 12V，CCM 模式，负载电流在 3A 和 4A 之间切换，上升沿速率 1A/µs，切换频率 5Hz，占空比 50%。
2. 输入电压 12V，CCM 模式，负载电流在 0A 和 4A 之间切换，上升沿速率 1A/µs，切换频率 5Hz，占空比 50%。
3. 输入电压 5V，CCM 模式，负载电流在 3A 和 4A 之间切换，上升沿速率 1A/µs，切换频率 5Hz，占空比 50%。
4. 输入电压 5V，CCM 模式，负载电流在 0A 和 4A 之间切换，上升沿速率 1A/µs，切换频率 5Hz，占空比 50%。

测试方法是利用电子负载的动态功能，使其在设定的两个电流值之间周期性切换，切换的频率和占空比按照测试条件设置，电流变化的上升沿速率固定为 1A/µs。在测试过程中，使用示波器测量输出电压 VOUT，并记录波形数据，用于分析电压的瞬态响应特性，包括过冲、欠冲以及恢复时间等参数。

审核编辑 黄宇