 今天继续聊聊DPS电源板卡的参数——功率曲线。如果查看一个DPS板卡的性能指标，除了档位，精度，分辨率以外，估计最能代表板卡性能的就是功率曲线了。 这篇文章以初学者的角度，试图解开以下几个问题： 1、什么是功率曲线？ 2、为什么要提供功率曲线？ 3、什么是象限能力？ 4、四象限它们的应用场景是哪些？ 下面以DPS128板卡为列，从下面的档位参数表中可以看出，该板卡force V 范围为-2.5~7V，force I最大为1A。  但仅给出最大电压7V和最大电流1A，并不足以指导实际用法。板卡的最大输出能力受内部器件功率和热设计的限制，所以，使用时必须参考厂商提供的功率安全工作区域。比如下图：  该功率曲线/功率包络给出了DPS板卡可安全输出/吸收（V/I）组合集合。使用者据此判断： 1、在某一设定电压下，你最多能“带”(source or sink)多大电流（源/吸） 2、在某一设定电流下，你最多能“顶住”多大电压（正/负）； 3、在某些中间区域会出发功率折返(foldback)：允许电流随端口电压上升而下降，以保持整个板卡的安全工作区域。 从上图可以看出，在输出最大7.5V的电压时，最大电流是0.5A,输出2.5V及其以下，最大电流是1A。中间的点，比如要输出4V，那最大电流应该多少呢？通过两点法，可以决定一条直线，计算出该功率曲线y=-0.1x+1.25，x=4，计算出y=0.85，所以，4V时最大可以提供0.85A电流。 通过上面的功率曲线，可以把V/I源划分为4个象限，如下图：  不是每个DPS板卡都有四象限能力。下面我们分别讲解一下四个象限的应用场景： Ⅰ象限：正压正流 (+V, +I) 定义： · 电压为正（端口电位高于地）。 · 电流为正（从仪器流向DUT，仪器向外送电流）。 · 工作模式 · 电源模式：像传统直流电源一样，给DUT提供正电压和电流。 · 典型应用场景 1. DUT上电供电 给数字IC、模拟IC、射频前端、传感器等提供工作电源。 2. 恒压/恒流特性测试 在CV模式下供电，在CC模式下验证限流、短路保护。 3. 瞬态负载阶跃响应测试 验证DUT电源管理IC在负载突变下的稳定性。 4. 上电/掉电时序测试 提供可编程电压斜率，上电时序控制。 Ⅱ象限：正压负流 (+V, −I) 定义 · 电压为正（端口保持正电位）。 · 电流为负**（从DUT流入仪器，仪器在吸收电流）。 · 工作模式 · 吸收模式：端口保持正电压，同时像电子负载一样吸收电流。 · 典型应用场景 1. 电池/超级电容仿真（充电状态） DUT充电时，VI在电池电压处吸收DUT输出电流。 2. 能量回灌测试 验证DC-DC、马达驱动在制动或掉电时的回灌特性。 3. I/O接口反向供电鲁棒性 DUT的某引脚被上拉或外部拉高，VI吸收回灌电流。 4. 钳位/ESD电路特性 DUT内部钳位在正电压下导通，VI吸收其电流并测量钳位特性。 Ⅲ象限：负压负流 (−V, −I) 定义 · 电压为负（端口电位低于地）。 · 电流为负（从仪器流向DUT，仪器在负电压下送电流）。 · 工作模式 负电源供电模式：提供负电压和电流，作为DUT负轨电源。 · 典型应用场景 1. 双极性供电 给运算放大器、模拟开关、音频放大器等提供 ±Vcc。 2. 光电器件偏置 给光电二极管、CCD/CMOS阵列提供反向偏置。 3. DAC/运放等需要负基准的器件 高速ADC/DAC需要负参考电压。 4. 模拟前端电路验证 为负轨供电，验证线性度与PSRR。 Ⅳ象限：负压正流 (−V, +I) 定义 · 电压为负（端口电位低于地）。 · 电流为正（从DUT流入仪器，仪器在负电压下吸收电流）。 · 工作模式 负电压下的吸收模式**：端口保持负电压，同时吸收DUT推送来的电流。 典型应用场景 1. 负轨回灌测试 验证DUT掉电时，内部二极管是否向负轨回灌电流。 2. 接口钳位与保护电路测试 DUT I/O被拉到低于GND的电位，VI吸收钳位电流。 3. 反向特性测量 测试二极管、TVS、ESD器件在负电压下的击穿和漏电流。 4. 负轨下的泄漏测试 测试器件在负偏置下的漏电行为。  ✅ 一句话记忆： Ⅰ象限→ 像电源：供电。 Ⅱ象限 → 像负载：吸收正压下的电流。 Ⅲ象限 → 像负电源：提供负轨。 Ⅳ象限→ 像负轨负载：吸收在负电压下的电流。 以上就是功率曲线和四象限的含义和使用方法，下次分享DPS板卡中的两种常用板卡：共地源板卡和浮地源板卡的区别和用法。 |
