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研究生:張右霖
研究生(外文):Yu-Lin Chang
論文名稱:基於個人電腦之通用測試儀器整合用於電源 IC 參數萃取與效能修整自動化
論文名稱(外文):PC-Based Integration of General-Purpose Test Instruments for Power IC Parameter Extraction and Performance Trimming Automation
指導教授:王義明王義明引用關係
指導教授(外文):Yi-Ming Wang
口試委員:楊博惠黃崇勛
口試委員(外文):Po-Hui, YangChunu-Hsun Huang
口試日期:2014-06-27
學位類別:碩士
校院名稱:國立暨南國際大學
系所名稱:電機工程學系
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2014
畢業學年度:102
語文別:中文
論文頁數:67
中文關鍵詞:電源 IC儀器整合參數萃取效能修整
外文關鍵詞:Power ICInstrument IntegrationParameter ExtractionPerformace Trimming
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近年來,各式電子產品蓬勃發展。然而,在所有電子產品中最重要且不可或缺的
即是電源供應模組。一般若要評判一個電源供應模組的效能優劣,則其穩定度、轉換
效率與相關參數的量測等都是驗證一個電源模組是否達到各式應用需求不可或缺的
設計與生產製作必要流程。
在本論文中透過低成本的個人電腦自主開發應用軟體,其整合了通用的電源供應
器、電子負載機、混和訊號示波器以及數位萬用電表等儀器來建構一個電源 IC 參數
萃取與效能修整的自動化帄台。論文中所建構的低成本整合帄台,可達到如線調節率、
負載調節率、功率轉換效率、暫態響應參數萃取與特定效能修整自動化,用以降低開
發成本並免除大量繁瑣的人為操作與避免不必要的人為誤差。
With the development of technology, power supply module has become the most
critical component in any consumer electronics. In general, performance of a power supply
module is characterized by its stability, conversion efficiency, and line/load regulation.
Therefore, performance evaluation by chip measurement is a must in order to evaluate if
the chosen power supply module is suitable for a specific application.
In this thesis, a “PC-Based Integration of General-Purpose Test Instruments for Power
IC Parameter Extraction and Performance Trimming Automative Platform” is proposed to
enable the automation of power IC parameter extraction by using an independently
developed personal computer (PC) software to communicate with various measuring
equipment, including power supply, DC electronic load, oscilloscope, and multimeter.
Compared with performing measurement manually, the proposed platform can
automatically evaluate various power IC parameters such as line/load regulation, power
conversion efficiency, transient response performance, performance trimming, and at the
same time reduce the cost and measurement errors (human error).
目次
中文摘要 ........................................................................................................................ I
Abstract ......................................................................................................................... II
目次 ............................................................................................................................. III
圖次 ............................................................................................................................... V
表次 ............................................................................................................................ VII
第 1 章 緒 論 ......................................................................................................... 1
1.1. 研究動機 ................................................1
1.2. 研究目的 ................................................2
1.3. 章節介紹 ................................................3
第 2 章 電源 IC 參數介紹 ..................................................................................... 4
2.1. 線調節率 ................................................4
2.2. 負載調節率 ..............................................5
2.3. 功率轉換效率 ............................................6
2.4. 暫態響應 ................................................7
第 3 章 自動萃取參數系統硬體架構 ................................................................... 8
3.1. 自動萃取參數系統架構 ....................................8
3.2. 自動萃取參數測詴儀器 ....................................9
3.2.1.直流電源供應器 ........................................... 9
3.2.2. 示波器 .................................................. 11
3.2.3. 數位萬用電表 ............................................ 17
3.2.4. 電子負載機 .............................................. 18
3.2.5. USB IO Controller ....................................... 21
3.3. 儀器通訊控制硬體介面 ...................................22
3.3.1. RS232 ................................................... 22
3.3.2. USBTMC .................................................. 28
第 4 章 自動萃取參數系統軟體架構 ................................................................. 30
4.1. 自動萃取參數系統軟體 ...................................30
4.1.1. 線調節率 ................................................ 30
4.1.2. 負載調節率 .............................................. 32
4.1.3. 功率轉換效率 ............................................ 34
4.1.4. 暫態響應 ................................................ 36
4.1.5. 電路效能修整 ............................................ 41
4.2. 儀器通訊軟體協定 .......................................42
4.2.1. RS232 ................................................... 42
4.2.2. VISA .................................................... 45
第 5 章 驗證與對照 ............................................................................................. 46
5.1. 實驗模組規格 ...........................................46
5.2. 線調節率 ...............................................49
5.3. 負載調節率 .............................................53
5.4. 功率轉換效率 ...........................................55
5.5. 暫態響應 ...............................................57
5.6. 對照與討論 .............................................60
第 6 章 結論與未來展望 ..................................................................................... 65
參考文獻 ..................................................................................................................... 66

圖次
圖 2.1 線調節率 ........................................................................................... 4
圖 2.2 負載調節率 ....................................................................................... 5
圖 2.3 功率轉換效率 ................................................................................... 6
圖 2.4 暫態響應 ........................................................................................... 7
圖 3.1 自動萃取參數系統架構 ................................................................... 8
圖 3.2 數位儲存式示波器結構圖 ............................................................. 12
圖 3.3 數位儲存式示波器外觀圖 ............................................................. 12
圖 3.4 混合訊號示波器外觀圖 ................................................................. 13
圖 3.5 被動式探棒外觀圖 ......................................................................... 14
圖 3.6 主動式探棒外觀圖 ......................................................................... 15
圖 3.7 電流探棒外觀圖 ............................................................................. 15
圖 3.8 數位式萬用電表 Fluke 8845A 外觀圖 .......................................... 18
圖 3.9 定電流模式抽取電流曲線圖 ......................................................... 19
圖 3.10 定電壓模式抽取電流曲線圖 ....................................................... 19
圖 3.11 定電阻模式抽取電流曲線圖 ....................................................... 20
圖 3.12 定功率模式抽取電流曲線圖 ....................................................... 20
圖 3.13 9 針式 RS232 ............................................................................... 24
圖 3.14 TXD 與 RXD 連接 ....................................................................... 25
圖 3.15 硬體流量控制連接圖 ................................................................... 26
圖 3.16 儀器 RS232 接線圖 ...................................................................... 28
圖 3.17 USB 接頭外觀圖 .......................................................................... 28
圖 4.1 線調節率萃取流程圖 ..................................................................... 31
圖 4.2 萃取線調節率(Line Regulation)參數的程式畫面 ........................ 32
圖 4.3 萃取負載調節率流程圖 ................................................................. 33
圖 4.4 萃取負載調節率(Load Regulation)參數的程式畫面 ................... 34
圖 4.5 功率轉換效率參數萃取流程圖 ..................................................... 35
圖 4.6 萃取功率轉換率(Power Conversion Efficiency)參數程式畫面 ... 36
圖 4.7 暫態響應參數萃取流程圖 ............................................................. 37
圖 4.8 Undershoot search region ................................................................ 38
圖 4.9 Overshoot search region .................................................................. 39
圖 4.10 萃取暫態響應(Transient)參數的程式畫面 ................................. 41
圖 4.11 USB IO Controller 數位碼掃描 .................................................. 42
圖 5.1 LTC3419 ......................................................................................... 46
圖 5.2 LTC3419 Efficiency vs. Output Current ......................................... 47
圖 5.3 LTC3419 負載暫態響應效能圖 .................................................... 48
圖 5.4 萃取 LTC3419 模組線調節率儀器配置圖 ................................... 49
圖 5.5 萃取 LTC3419 線調節率程式畫面 ............................................... 50
圖 5.6 LTC3419 萃取線調節率之 Microsoft Excel 檔案 ........................ 51
圖 5.7 LTC3419 輸出電壓與輸入電壓曲線關係圖 ................................ 52
圖 5.8 電源供應器 Agilent E3646A 輸出電流與電壓關係圖................. 52
圖 5.9 萃取 LTC3419 模組負載調節率儀器配置圖 ............................... 53
圖 5.10 萃取 LTC3419 模組負載調節率程式畫面 ................................. 54
圖 5.11 LTC3419 模組輸出電壓與負載電流曲線圖 .............................. 55
圖 5.12 萃取 LTC3419 模組功率轉換效率儀器配置圖 ......................... 55
圖 5.13 LTC3419 模組負載電流與功率轉換效率曲線圖 ...................... 56
圖 5.14 萃取暫態響應參數儀器配置圖 ................................................... 57
圖 5.15 萃取 LTC3419 暫態響應程式畫面 ............................................ 58
圖 5.16 萃取 LTC3419 暫態響應實際示波器畫面 ................................ 58
圖 5.17 萃取 LTC3419 暫態響應帄均模式下示波器畫面 .................... 59
圖 5.18 LTC3419 萃取暫態響應之 Microsoft Excel 檔案 ...................... 60
圖 5.19 量測示波器訊號源@縱軸刻度= 1V ........................................... 61
圖 5.20 量測示波器訊號源@縱軸刻度= 500mV .................................... 62
圖 5.21 量測示波器訊號源@縱軸刻度= 312mV .................................... 63

表次
表 3.1 Agilent E3646A 可程式化直流電源供應器規格表 ...................... 10
表 3.2 Tektronix MSO4000 系列規格表 .................................................. 16
表 3.3 MSO 4000 系列垂直系統類比通道規格表 .................................. 17
表 3.4 Chroma 63006 可編程直流電子負載機規格表 ............................ 21
表 3.5 一般 DB-9 型連接器腳位意義與說明 .......................................... 25
表 3.6 RS232 電氣特性表 ......................................................................... 26
表 3.7 USB 接腳功能表 ............................................................................ 29
表 5.1 LTC3419 電器特性表 .................................................................... 47
[1] Microsoft Visual Basic (2010) Download Center[Online] Retrieved from
http://www.microsoft.com/zh-tw/download/developer-tools.aspx
[2] Agilent (2013-04-05) E364xA Dual Output DC Power Supplies User's Guide[Online]
Retrieved from
http://cp.literature.agilent.com/litweb/pdf/E3646-90001.pdf
[3] Chroma (2007, March) Smart Electronic Load 6300 Series Operation & Programming
Manual (Version 1.5) [Online] Retrieved from
http://ftp.chroma.com.tw/get.php?file=E_6300OP%26PG_0703.zip&filenum=155499
4
[4] Tektronix (2012,Oct 16) DPO2000 and MSO2000 Series Programmer Manual
[Online] Retrieved from
http://www.tek.com/oscilloscope/mso2000-dpo2000-manual/mso2000b-and-dpo2000
b-series-0
[5] Fluke (2006, September) 8845A/8846A Digital Multimeter Programmers
Manual[Online] Retrieved form
http://assets.fluke.com/manuals/884xa___pmeng0000.pdf
[6] Agilent B2900A Series Precision Source/Measure Unit (SMU) Retrieved from
http://cp.literature.agilent.com/litweb/pdf/5990-7009ZHA.pdf
[7] Keithley 2600B series Source Meter Retrieved from
http://www.keithley.com.tw/products/dcac/currentvoltage/index.html
[8] USB I/O CONTROL BOX Retrieved from
http://www.minicircuits.com/pdfs/USB-IO-16D8R.pdf
[9] Morteza Zarrabian, and Kenneth J. Carroll,” Digitally Controlled Trim Circuit”, U.S.
Patent, NO. 5,838076,1998. Retrieved from
http://researchguides.library.tufts.edu/content.php?pid=216800&sid=1805495
[10] ANSI/TIA-232-F-1997, Approved: September 30, 1997, Reaffirmed: October 11,
2002, TIA STANDARD, "Interface Between Data Terminal Equipment and Data
Circuit-Terminating Equipment Employing Serial Binary Data Interchange",
TIA-232-F, (Revision of TIA/EIA-232-E)
[11] http://zh.wikipedia.org/wiki/RS-232
[12] Agilent E3640A – E3649A Programmable DC Power Supplies Data Sheet
Retrieved from http://www.acceltek.com.tw/comm/upfile/p_111019_01551.pdf
[13] Tektronix XYZs of Oscilloscopes Retrived from
http://ws2-sun.ndhu.edu.tw/~dphysics/generallab/files/second/TectronixScopeIntrodu
ction.pdf
[14] Agilent(2008,December) ,安捷倫示波器基本原理 Retrived from
http://cp.literature.agilent.com/litweb/pdf/5989-8064ZHA.pdf
[15] LTC3419, Dual Monolithic 600mA Synchronous Step-Down Regulator Data
Sheet Retrived from http://www.linear.com/product/LTC3419
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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