什么是动态响应

动态响应性能，包含负载动态响应和电源动态响应，是电源非常重要的指标之一。

负载动态响应指的是在恒压模式下，继输出电流规定大小的阶跃变化之后，输出电压恢复到规定百分数范围内的时间；或者在恒流模式下，针对输出电压规定大小的阶跃变化，输出电流恢复到规定百分比范围的时间。

在常见的电源应用中，当负载存在快速波动时保证输出电压的稳定是电源需要具备的性能之一，动态响应测试可以较好地评估电源内部稳压控制的稳定性。

下图显示了一个电流模式Buck 转换器在其负载发生1A 快速跳变时典型的响应过程，其输出电压正常值VOUT NOM = 3.3V。

下图显示了一个3.3V / 3A 转换器负载阶跃响应较差和良好的例子。左边的例子显示调节器输出电压在负载暂态后出现严重的振铃现象。

搭建硬件测试环境

环境搭建所需仪器

①示波器
②电子负载
③电流探头
④电压探头
⑤电源

注：

[^1]:：：过长的线缆会带来较大的寄生电感影响测量，甚至可能导致电子负载出现震荡，因此不建议使用较长的线缆，如果不可避免，建议将连接到 DUT 的两根线缆绞合在一起。
[^2]:在大电流应用中，输出端子压降将会带来显著影响，因此建议电压采样点应在DUT 的 Sense 端，通常的，DUT 的 CV 采样回路的采样端和控制器的信号地可以作为电压采样端子位置。

电子负载设置

将电子负载设置为恒流连续模式（Con）或者恒流脉冲模式（Pul）

在 Con 模式下，当动态测试操作使能后，负载电流会连续在两种设定参数（A 值和 B 值）之间进行切换

恒流连续模式的参数包括量程、A 值、B 值、上升斜率、下降斜率、频率/周期、宽度/占空比和触发源。

一般成品电源规格书中会给出动态负载测试条件，根据给出的条件进行测试修改即可。

例如：12V2A电源，负载变化:从25%（0.5A）到75%(1.5A)，斜率:1A/Us，频率:100Hz。

恒流脉冲模式（Pul）设置与恒流连续模式（Con）一样，只是宽度单位变为s/ms。开启方式变为手动触发，触发一次，而恒流脉冲模式（Pul）只要触发了，电子负载就会一直运作。

示波器设置

电压探头设置：耦合方式选择交流，带宽选择20Mhz。

电流探头设置：耦合方式选择直流，带宽选择20Mhz。

波形分析

实际测试，可能会出现波形1

可见此测试中的输出电压在跳变过程中存在非常大的振荡（振铃）此振荡频率通常在系统的开环传递函数在180°交越点所对应的频率附近。这也意味着系统的相位裕度很小，对此振荡频率的阻尼较弱。

波形2

在测试中可能会出现动态响应A/B值所对应的电压不一致的情况，如上图的红色箭头指示，此时应该检查电流负载端子(功率回路)和电压采样端子(采样回路)的连接点是否正确。如果连接正确，则说明此电源电路具有相对较差的负载调整率，需要针对性地排查，如测量系统的开环增益是否足够大。
当然，部分数字控制的电源设备存在电压容许迟滞，部分电源设备也存在特定的补偿功能(如线路损耗补偿，此时应在大电流状态下得到更高的电压)等等，需要根据分析进行排除。

动态响应典型波形

(a)为瞬变负载波形。
(b)为阻尼响应，控制环在瞬变边缘之后带有振荡。说明拥有这种响应电源的增益裕度和相位裕度都很小，且只能在某些特定条件下才能稳定。因此，要尽量避免这种类型的响应，补偿网络也应该调整在稍低的频率下滑离。
(d)为理想响应波形，接近最优情况，在绝大多数应用中，瞬态响应稳定且性能优良，增益裕度和相位裕度充足。对于正向和负向尖峰，对称的波形是同样需要的，因此从它可以看出控制部分和电源部分在控制内有中心线，且在负载的增大和减少的情况下它们的摆动速率是相同的。