示波器电源纹波分析及测试

2014-01-16 13:35:15来源: 21ic 关键字:示波器  电源纹波  高频噪声
  一、什么叫纹波?

  纹波(ripple)的定义是指在直流电压或电流中,叠加在直流稳定量上的交流分量。

  它主要有以下害处:容易在用电器上产生谐波,而谐波会产生更多的危害;降低了电源效率;较强的纹波会造成浪涌电压电流的产生,导致烧毁用电器;会干扰数字电路的逻辑关系,影响其正常工作;会带来噪音干扰,使图像设备、音响设备不能正常工作。

  二、纹波、纹波系数的表示方法

  可以用有效值或峰值来表示,或者用绝对量、相对量来表示;

  单位通常为:mV

  例如:一个电源工作在稳压状态,其输出为12V5A,测得纹波的有效值为10mV,这10mV就是纹波的绝对量,而相对量,即纹波系数=纹波电压/输出电压=10mv/12V=0.12%。

  三、纹波的测试方法

  以20M示波器带宽为限制标准,电压设为PK-PK(也有测有效值的),去除示波器控头上的夹子与地线(因为这个本身的夹子与地线会形成环路,像一个天线接收杂讯,引入一些不必要的杂讯),使用接地环(不使用接地环也可以,不过要考虑其产生的误差),在探头上并联一个10UF电解电容与一个0.1UF瓷片电容,用示波器的探针直接进行测试;如果示波器探头不是直接接触输出点,应该用双绞线,或者50Ω同轴电缆方式测量。

  四、开关电源纹波的主要分类

  开关电源输出纹波主要来源于五个方面:输入低频纹波;高频纹波;寄生参数引起的共模纹波噪声功率器件开关过程中产生的超高频谐振噪声;闭环调节控制引起的纹波噪声。

  五、电源纹波测试

  纹波是叠加在直流信号上的交流干扰信号,是电源测试中的一个很重要的标准。尤其是作特殊用途的电源,如激光器电源,纹波则是其致命要害之一。所以,电源纹波的测试就显得极为重要。

  电源纹波的测量方法大致分为两种:一种是电压信号测量法;另一钟是电流信号测量法。

  一般对于恒压源或纹波性能要求不大的恒流源,都可以用电压信号测量法。而对于纹波性能要求高的恒流源则最好用电流信号测量法。

  电压信号测量纹波是指,用示波器测量叠加在直流电压信号上的交流纹波电压信号。对于恒压源,测试可以直接用电压探头测量输出到负载上的电压信号。对于恒流源的测试,则一般是通过使用电压探头,测量采样电阻两端的电压波形。整个测试过程中,示波器的设置是能否采样到真实信号的关键。

  所用的仪器是:配有电压测量探头的TDS1012B示波器。

  测量之前需要进行如下设置。

  1.通道设置:

  耦合:即通道耦合方式的选择。纹波是叠加在直流信号上的交流信号,所以,我们要测试纹波信号就可以去掉直流信号,直接测量所叠加的交流信号就好。

  宽带限制:关

  探头:首先选用电压探头的方式。然后选择探头的衰减比例。必须与实际所用探头的衰减比例保持一致,这样从示波器所读取数才是真实的数据。比如,所用电压探头放在×10档,则此时,这里的探头的选项也必须设置为×10档。

2.触发设置:

  类型:边沿

  信源:实际所选择的通道,如,准备用CH1通道进行测试,则此处就应该选择为CH1。

  斜率:上升。

  触发方式:如果是在实时地观察纹波信号,则选择‘自动’触发。示波器会自动跟随实际所测信号的变化,并显示。这个时候,你也可通过设置测量按钮,实时地显示你所需要的测量的数值。但是,如果你想要捕捉某次测量时的信号波形,则需要将触发方式设置为‘正常’触发。此时,还需要设置触发电平的大小。一般当你知道你所测量的信号峰值时,将触发电平设置为所测信号峰值的1/3处。如果不知道,则触发电平可以设置的稍微小一些。

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关键字:示波器  电源纹波  高频噪声

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2014/0116/article_8554.html
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