ST云实验室——65W USB PD平台使用体验

EPTmachine 发表于 2025-10-17 17:28

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在ST云平台实验室提供电源能源套件（STDES-VIPGAN65F - 65W QR USB PD 适配器参考设计）的在线操作实验。通过设定输入输出电压参数，对65W USB PD适配器平台的关键波形捕捉、功率转换效率以及温升情况进行测试。
系统的整体框图如下，套件的输入端连接交流转直流转换模块输出90V、115V、180V、230V的直流电为模块供电，在模块的输出端使用电子载调整负载参数，使用示波器测量电路侧中测试点的电压，以及热成像仪测量模块上下两面的发热情况。测量平台提供的完善测量功能给在线测试提供全面的测量操作。
<img src="data/attachment/forum/202510/17/172158ria0iw9sjgq22we2.png" alt="System.png" title="System.png" />
输入账号登录，登入到实验界面后，界面的布局如下，左侧为不同的实验的参数配置窗口，通过选择不同的标签，即可进入对应实验的设置，主界面和串口列表的串口可以通过各窗口的右上角放大图标显示到主界面。
<img src="data/attachment/forum/202510/17/172209cz3jkksrjt7utkrs.png" alt="Panel.png" title="Panel.png" />
<h1>1、电源输入输出检查</h1>
首先切换到“Standby Power”标签，设定输入电压值，对电源的输出进行检查，在右侧可以看到电源的输出结果。输入电压90V时，检测的输入电压为84.32V。
<img src="data/attachment/forum/202510/17/172219e0xmym3d1ffvwz10.png" alt="Standby_Power_90V.png" title="Standby_Power_90V.png" />
改变输入电压设定值为230V，检测到的输入电压值为210.88V。电源的工作状态正常。
<img src="data/attachment/forum/202510/17/172225yhrzhim4zyizmjmr.png" alt="Standby_Power_230V.png" title="Standby_Power_230V.png" />
<h1>2、测量关键波形</h1>
65W电源适配器测量的关键波形有输出噪声纹波、启动波形以及开关管VDS波形三种波形。切换到实验的"Critical Waveforms"标签进行上述波形的测量。
波形的测量操作，以测量输入电压115V，输出电压20V为例，设定电压参数并启动测量，测量完成后可以在Plot界面查看测量到的输出噪声纹波。
<img src="data/attachment/forum/202510/17/172246bpispho99othfobf.png" alt="Output_Noise_115_20.png" title="Output_Noise_115_20.png" />
测量的数据通过右下角的下载按钮下载，在对话框中修改文件的后缀为csv并保存到本地。
<img src="data/attachment/forum/202510/17/172257medvzki2sisvffpj.png" alt="Measure_data_file_postfix.png" title="Measure_data_file_postfix.png" />
在Excel中打开文件，对其中的数据进行处理，得到相应的图形。
<img src="data/attachment/forum/202510/17/172310ggrfngeognfojtco.png" alt="Measure_data_excel.png" title="Measure_data_excel.png" />
按照上述地操作测量不同电压参数下的输出噪声纹波，得到不同配置下的噪声纹波波形。
输入90V,输出5V时的输出噪声纹波如下。
<img src="data/attachment/forum/202510/17/172330v5l1p1qufxixrcqp.png" alt="Output_Noise_90_5.png" title="Output_Noise_90_5.png" />
输入90V,输出20V时的输出噪声纹波如下。
<img src="data/attachment/forum/202510/17/172337faaljncjhbkjkkoc.png" alt="Output_Noise_90_20.png" title="Output_Noise_90_20.png" />
输入230V,输出5V时的输出噪声纹波如下。
<img src="data/attachment/forum/202510/17/172347vsawcimwq98y06ix.png" alt="Output_Noise_230_5.png" title="Output_Noise_230_5.png" />
输入230V,输出20V时的输出噪声纹波如下。
<img src="data/attachment/forum/202510/17/172354rb1j71vxnq9t9179.png" alt="Output_Noise_230_20.png" title="Output_Noise_230_20.png" />
启动电压波形界面，选择输入电压，对输入电压的启动波形进行测量。
<img src="data/attachment/forum/202510/17/172403iwad5wcc2iapidv6.png" alt="Start_UP_Operation.png" title="Start_UP_Operation.png" />
输入电压为90V时的启动波形如下。
<img src="data/attachment/forum/202510/17/172415rqjr06qxbxz222r6.png" alt="Star_UP_90V.png" title="Star_UP_90V.png" />
输入电压为230V时的启动波形如下。
<img src="data/attachment/forum/202510/17/172420wzjq8s9qjqh5cqxq.png" alt="Star_UP_230V.png" title="Star_UP_230V.png" />
开关管Vds电压测量界面，选择不同的测量模式以及如是电压，检测开关管的Vds的波形变化。
<img src="data/attachment/forum/202510/17/172433fzh0109q1cuut689.png" alt="Vds_Waveform_Operation.png" title="Vds_Waveform_Operation.png" />
输入电压为90V时，在Burst、Normal、Valley_Skipping模式下的Vds测量波形如下
<img src="data/attachment/forum/202510/17/172444xjl7azk69bjuwdw3.png" alt="Vds_Burst_90V.png" title="Vds_Burst_90V.png" />
<img src="data/attachment/forum/202510/17/172450ihlx3o27txh7lf0x.png" alt="Vds_Noraml_90V.png" title="Vds_Noraml_90V.png" />
<img src="data/attachment/forum/202510/17/172501u7mo7e3zoro786on.png" alt="Vds_Valley_90V.png" title="Vds_Valley_90V.png" />
改变输入电压为230V时，在Burst、Normal、Valley_Skipping模式下的Vds测量波形如下
<img src="data/attachment/forum/202510/17/172515lgw5hhhr3r8493sr.png" alt="Vds_Burst_230V.png" title="Vds_Burst_230V.png" />
<img src="data/attachment/forum/202510/17/172523oyqys60vsby60w11.png" alt="Vds_Noraml_230V.png" title="Vds_Noraml_230V.png" />
<img src="data/attachment/forum/202510/17/172528fpb9hppxkhfpa959.png" alt="Vds_Valley_230V.png" title="Vds_Valley_230V.png" />
<h1>3、测量功率转换效率</h1>
ST在线实验平台提供模块的功率转换效率计算功能，固定输出电压不变，修改输入电压值，可以得到不同输入电压下对应的功率转换效率曲线。
<img src="figure/01/Efficiency_Operation.png" alt="alt text" />
需要注意的是，改变输出电压后，功率转换效率曲线会被清空，之前的数据会丢失。
以下为输出电压为9V时，不同输入电压对应的功率转换效率曲线。
<img src="data/attachment/forum/202510/17/172541mcqw04nitf2vvtif.png" alt="Efficiency_Test_9V.png" title="Efficiency_Test_9V.png" />
输出电压12V时的转换效率曲线如下。
<img src="data/attachment/forum/202510/17/172548bjzbx4tl4btw9lzy.png" alt="Efficiency_Test_12V.png" title="Efficiency_Test_12V.png" />
输出电压15V的转换效率曲线如下。
<img src="data/attachment/forum/202510/17/172555esf21cvst1m9dtx8.png" alt="Efficiency_Test_15V.png" title="Efficiency_Test_15V.png" />
输出电压20V的转换效率曲线如下。
<img src="data/attachment/forum/202510/17/172602v1ngqng85rhodcem.png" alt="Efficiency_Test_20.png" title="Efficiency_Test_20.png" />
<h1>4、温升测试</h1>
ST在线实验平台添加热成像仪来测量模块在不同的输入电压下工作的温升情况，在"Thermal Test"标签中指定输入电压，即可开始温度测试。
<img src="data/attachment/forum/202510/17/172618kux3e6438alda434.png" alt="Themal_Test_Operation.png" title="Themal_Test_Operation.png" />
在热成像界面，移动鼠标光标，查看不同位置的温度信息。
<img src="data/attachment/forum/202510/17/172624u16sy5ouuoayyz7c.png" alt="Themal_Result.png" title="Themal_Result.png" />
在输出电压为230V工作3分钟后，模块底部的温升变化情况如下，最高温度接近60摄氏度。
<img src="data/attachment/forum/202510/17/172630uuasj7gutvvlzalj.png" alt="Themal_Result_Bottom_230V.png" title="Themal_Result_Bottom_230V.png" />
模块顶部的温升变化情况如下，最高温度在63摄氏度左右。
<img src="data/attachment/forum/202510/17/172636a21qbz5xxtfbl1hf.png" alt="Themal_Result_Top_230V.png" title="Themal_Result_Top_230V.png" />
<h1>5、总结</h1>
65W USB PD适配器在线实验平台提供从关键波形测量和数据下载、转换效率以及温升情况测试，从多个方面展示硬件的功能。整个实验操作功能丰富，全部执行一次大约耗时40分钟。以下为几点感受。
实验的功能很多，但是提示信息不多，应用界面的Assist Me可有可无，输出数据的下载方式的提示可以添加到指引文本中，改善提示功能。
<img src="data/attachment/forum/202510/17/172646z3t3a3bya3t83xxu.png" alt="AssisMe_promt.png" title="AssisMe_promt.png" />
建议添加模块的原理图等信息的链接，这样可以方便用户查看具体的硬件设计。

中国英茂科工 发表于 2025-10-18 07:37

STM32我还没有测评过，之前的W...识别不到串口，现在想想可能是低功耗状态，当时不会，没测出来，返还了，如果有ST的开发板活动就好了

lemonboard 发表于 2025-10-18 15:17

这个看上去有点高端了。
对电源的了解还是有限的

gejigeji521 发表于 2025-10-22 16:42

收藏学习

huangcunxiake 发表于 2025-10-25 08:51

学习学习

huangcunxiake 发表于 2025-10-25 17:05

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