浅谈模块电源的噪声测试方法

2013-01-12 15:19:59来源: 21ic

  目前,模块电源的设计日趋规范化,控制电路倾向于采用数字控制方式,非隔离式DC-DC变换器(包括VRM)比隔离式增长速度更快。随着半导体工艺和封装技术的改进,高频软开关技术的大量应用,模块电源的功率密度越做越高,模块电源的功率变换效率也越来越高,体积越来越小,出现了芯片级的模块电源。模块电源普遍用于交流设备、接入设备、挪动通讯、微波通讯以及光传输、路由器等通讯范畴和汽车电子、航空航天等。其特点是可为专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器DSP)、微处理器、存储器、现场可编程门阵列 (FPGA) 及其他数字或模拟负载提供供电。模块电源的噪音测试主要分为三点,如下:

  1、测试条件:模块电源交流输入电压220V,输出满载(对于多路输出,各路均满载)

  (可根据需要设定交流输入电压90V,220V,265V,满载输出条件下测试)。

  2、测试方法:测试时,示波器TIME/DIV档置10uS/div,带宽置20MHz,读取示波器显示的输出电压峰-峰值即为输出纹波电压(包含毛刺在内的峰-峰值为纹波+噪音)。

  1)模块电源的输入电压调整为标称电压,调整输出电流为额定电流。

  2)模块电源纹波通常用峰-峰值表示。主要的测试方法。

  模块电源纹波和杂音是叠加在直流输出电压上的交流成分,对纹波和噪音的测量在额定负载和常温下进行。对于开关型的AC/DC模块电源而言,输出纹波电压为一系统带有高频分量的小脉冲,因此通常测量峰-峰值,而不是有效值(RMS)。其测量值用毫伏峰-峰值(mVp-p)表示。例如当一个AC/DC模块电源的纹波峰-峰值为50mV时,其RMS值很低,仅为5mV,但是否能用于某一系统,必须要进一步考虑才行。

  因为所测量的纹波中含有的高频分量,必须使用特殊的测量技术,才能获得正确的测量结果。为了测出纹波尖峰中的所有高频谐波,一般要用20MHz带宽的示波器。

  其次在进行纹波测量时,必须非常注意,防止将错误信号引入测试设备中。测量时必须去掉探头地线夹,因为在一个高频辐射场中,地线夹会象一个天线一样接受噪音,干扰测量结果。用带有接地环的探头的测量方法来消除干扰。

  为一种使用50Ω同轴电缆来测量模块电源输出纹波电压的方法。同轴电缆直接与示波器连结。为降低噪音,测量时应使用一个铝或铜的接地板。测量值为实际值的1/2.

  为另一种采用双纹线的测量方法。

  把模块电源放置在一个离接地板25mm之上的地方,接地板由铝或铜板构成。模块电源的输出公共端和AC输入地端直接与接地板连结,接地线应该很粗,而且不长于50mm.

  用16AWG铜线做成300mm长的双绞线,一端接电源输出,另一端并联一只47μF的钽电容,再接到示波器上。电容的引线应尽可能短,注意极性不要接反。示波器探头的"地线"应尽可能接到地线环,示波器带宽不小于50MHz,示波器本身交流应接地。

  3、输出杂音测试(选测内容,分为峰-峰值杂音,电话衡重杂音,宽频杂音,离散杂音)。

  目前,国内市场运用模块电源的主要供给商为VICOR、ASTEC、LAMBDA、ERICCSON以及POWER-ONE.由于各公司生产的模块电源的类别、系列、规格品种难以数计,故其功能特性和物理特性不尽相同,因此在安装、使用与维护方面也各有不同,随着半导体工艺、封装技术和高频软开关的大量运用,模块电源功率密度越来越大,转换效率越来越高,应用也越来越简单。

关键字:模块电源  噪声测试  数字控制

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2013/0112/article_6650.html
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