2.3 Shoot through測試

　　測試的目的是看上MOS管導(dǎo)通時(shí)，有沒有同時(shí)把下管打開，從而導(dǎo)致電源直接導(dǎo)通到地而引起短路。如圖三所示藍(lán)色曲線(Vgs_Lmos)就是下管在上管導(dǎo)通的同時(shí)，被帶了起來，如果藍(lán)色曲線的被帶起來的尖峰超過了MOS管的Vth要求，同時(shí)持續(xù)時(shí)間(Duration)也超過了datasheet要求，從而就會(huì)有同時(shí)導(dǎo)通的風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)然，這是大家常見到的情況。

　　下面這種情況有非常多的人會(huì)忽視，甚至是一些比較有經(jīng)驗(yàn)的電源測試工程師。下面組圖四是下管打開，上管關(guān)閉時(shí)候的波形(圖4-1是示意圖，圖4-2示實(shí)際測試圖)。雖然沒有被同時(shí)帶起的情況，但是請(qǐng)注意上下管有交叉的現(xiàn)象，而且交叉點(diǎn)的電平遠(yuǎn)高于MOS管規(guī)定的Vth值，這是個(gè)嚴(yán)重的shoot through現(xiàn)象。直接的后果就是MOS管燒毀！

　　2.4相位裕量和帶寬(phase margin and bandwidth)

　　相位裕量和帶寬是很多公司都沒有測試的項(xiàng)目(尤其是規(guī)模較小的公司受限于儀器)，但是這卻是個(gè)非常重要的測試項(xiàng)目。電源系統(tǒng)是否穩(wěn)定，是否能長時(shí)間(3年或以上)有效工作，相位裕量和帶寬可以在很大程度上說起了決定性的作用。很多公司完全依賴于電源芯片廠家給的參考設(shè)計(jì)方案里的推薦值，但是跟你的設(shè)計(jì)往往有不小的差異，這樣會(huì)有很大的潛在風(fēng)險(xiǎn)。

　　如果系統(tǒng)是一個(gè)不穩(wěn)定的系統(tǒng)，反映在一些電源測試項(xiàng)目里面，會(huì)看到以下幾個(gè)主要問題。

　　●電源的Noise測試通過，但是電源依然不穩(wěn)定。表現(xiàn)為功能測試fail.常常有工程師在debug時(shí)說我的電源noise已經(jīng)很小了，加了很多電容了，為啥還是跑不動(dòng)呢？其實(shí)是他的閉環(huán)系統(tǒng)本來就不穩(wěn)定。

　　●Phase點(diǎn)jitter過大。這是比較典型的不穩(wěn)定現(xiàn)象。

　　●瞬態(tài)響應(yīng)(Transient response)太大。笨的辦法就是加很多電容，去滿足瞬態(tài)響應(yīng)的要求。對(duì)于低成本產(chǎn)品，這可是要錢的啊。

　　如果你沒有用正確的方法測試出系統(tǒng)的環(huán)路增益的波特圖，那么你如何下手去調(diào)試這些項(xiàng)目讓他通過測試呢？只有來來回回不停作實(shí)驗(yàn)。然后來來回回跑功能測試。Oh， my god，浩大的工作量。而且，對(duì)于一些低成本的產(chǎn)品，往往用到了鋁電解電容，MLCC電容等低成本方案(電感，電阻值基本沒有變化)。這些電容的容值會(huì)隨著時(shí)間變化而減少。如MLCC，系統(tǒng)運(yùn)行在正常溫度兩年~三年，容值會(huì)變到原來的一半。而這一半電容的變化，會(huì)對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定造成很大的影響，這也是為什么很多低價(jià)的產(chǎn)品質(zhì)量不可靠的一個(gè)重要原因。那是不是說價(jià)格越高，用越多的電容就越好呢，當(dāng)然不是。這就是為啥要測試phase margin的原因。你需要調(diào)試一組合理的值，能夠同時(shí)覆蓋全電容以及半電容的要求。這樣同樣能做到低價(jià)格高品質(zhì)。

　　根據(jù)奈奎斯特定理對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性要求，規(guī)范要求一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)的相位裕量少為60度，45~60度可以考慮為低限額要求。對(duì)于帶寬，200~500K的開關(guān)電源的要求在10%~30%的開關(guān)頻率。從開關(guān)電源的穩(wěn)定性看帶寬越低，電源越容易穩(wěn)定。從開關(guān)電源的動(dòng)態(tài)指標(biāo)看，帶寬越高電源的動(dòng)態(tài)性能越好。