電源紋波分析及測試一點通
發布時間:2011-11-01
中心議題:
一、什麼叫紋波?
紋波(ripple)的定義是指在直流電壓或電流中,疊加在直流穩定量上的交流分量。
它主要有以下害處:
1.1.容易在用電器上產生諧波,而諧波會產生更多的危害;
1.2.降低了電源的效率;
1.3.較強的紋波會造成浪湧電壓或電流的產生,導致燒毀用電器;
1.4.會幹擾數字電路的邏輯關係,影響其正常工作;
1.5.會帶來噪音幹擾,使圖像設備、音響設備不能正常工作
二、紋波、紋波係數的表示方法
可以用有效值或峰值來表示,或者用絕對量、相對量來表示;
單位通常為:mV
例如:
一個電源工作在穩壓狀態,其輸出為12V5A,測得紋波的有效值為10mV, 這10mV就是紋波的絕對量,而相對量,即紋波係數=紋波電壓/輸出電壓=10mv/12V=0.12%。
三、紋波的測試方法
3.1.以20M示波器帶寬為限製標準,電壓設為PK-PK(也有測有效值的),去除示波器控頭上的夾子與地線(因為這個本身的夾子與地線會形成環路,像一個天線接收雜訊,引入一些不必要的雜訊),使用接地環(不使用接地環也可以,不過要考慮其產生的誤差),在探頭上並聯一個10UF電解電容與一個 0.1UF瓷片電容,用示波器的探針直接進行測試;如果示波器探頭不是直接接觸輸出點,應該用雙絞線,或者50Ω同軸電纜方式測量。
四、開關電源紋波的主要分類
開關電源輸出紋波主要來源於五個方麵:
4.1.輸入低頻紋波;
4.2.高頻紋波;
4.3.寄生參數引起的共模紋波噪聲;
4.4.功率器件開關過程中產生的超高頻諧振噪聲;
4.5.閉環調節控製引起的紋波噪聲。
電源紋波測試
紋(wen)波(bo)是(shi)疊(die)加(jia)在(zai)直(zhi)流(liu)信(xin)號(hao)上(shang)的(de)交(jiao)流(liu)幹(gan)擾(rao)信(xin)號(hao),是(shi)電(dian)源(yuan)測(ce)試(shi)中(zhong)的(de)一(yi)個(ge)很(hen)重(zhong)要(yao)的(de)標(biao)準(zhun)。尤(you)其(qi)是(shi)作(zuo)特(te)殊(shu)用(yong)途(tu)的(de)電(dian)源(yuan),如(ru)激(ji)光(guang)器(qi)電(dian)源(yuan),紋(wen)波(bo)則(ze)是(shi)其(qi)致(zhi)命(ming)要(yao)害(hai)之(zhi)一(yi)。所(suo)以(yi),電(dian)源(yuan)紋(wen)波(bo)的(de)測(ce)試(shi)就(jiu)顯(xian)得(de)極(ji)為(wei)重(zhong)要(yao)。
電源紋波的測量方法大致分為兩種:一種是電壓信號測量法;另一鍾是電流信號測量法。
一般對於恒壓源或紋波性能要求不大的恒流源,都可以用電壓信號測量法。而對於紋波性能要求高的恒流源則最好用電流信號測量法。
dianyaxinhaoceliangwenboshizhi,yongshiboqiceliangdiejiazaizhiliudianyaxinhaoshangdejiaoliuwenbodianyaxinhao。duiyuhengyayuan,ceshikeyizhijieyongdianyatantouceliangshuchudaofuzaishangdedianyaxinhao。duiyuhengliuyuandeceshi,zeyibanshitongguoshiyongdianyatantou,celiangcaiyangdianzuliangduandedianyaboxing。zhenggeceshiguochengzhong,shiboqideshezhishinengfoucaiyangdaozhenshixinhaodeguanjian。
所用的儀器是:配有電壓測量探頭的TDS1012B示波器。
[page]
測量之前需要進行如下設置。
1.通道設置:
耦合:jitongdaoouhefangshidexuanze。wenboshidiejiazaizhiliuxinhaoshangdejiaoliuxinhao,suoyi,womenyaoceshiwenboxinhaojiukeyiqudiaozhiliuxinhao,zhijieceliangsuodiejiadejiaoliuxinhaojiuhao。
寬帶限製:關
探頭:首shou先xian選xuan用yong電dian壓ya探tan頭tou的de方fang式shi。然ran後hou選xuan擇ze探tan頭tou的de衰shuai減jian比bi例li。必bi須xu與yu實shi際ji所suo用yong探tan頭tou的de衰shuai減jian比bi例li保bao持chi一yi致zhi,這zhe樣yang從cong示shi波bo器qi所suo讀du取qu數shu才cai是shi真zhen實shi的de數shu據ju。比bi如ru,所suo用yong電dian壓ya探tan頭tou放fang在zai×10檔,則此時,這裏的探頭的選項也必須設置為×10檔。
2.觸發設置:
類型:邊沿
信源:實際所選擇的通道,如,準備用CH1通道進行測試,則此處就應該選擇為CH1。
斜率:上升。
觸發方式:如果是在實時地觀察紋波信號,則選擇‘自動’chufa。shiboqihuizidonggensuishijisuocexinhaodebianhua,bingxianshi。zhegeshihou,niyeketongguoshezhicelianganniu,shishidixianshinisuoxuyaodeceliangdeshuzhi。danshi,ruguonixiangyaobuzhuomouciceliangshidexinhaoboxing,zexuyaojiangchufafangshishezhiwei‘正常’觸發。此時,還需要設置觸發電平的大小。一般當你知道你所測量的信號峰值時,將觸發電平設置為所測信號峰值的1/3處。如果不知道,則觸發電平可以設置的稍微小一些。
耦合:直流或交流…,一般用交流耦合。
3.采樣長度(秒/格):
采樣長度的設置決定能否采樣到所需要的數據。當所設置的采樣長度過大時,就會漏掉實際信號中的高頻成分;當dang所suo設she置zhi的de采cai樣yang長chang度du過guo小xiao時shi,就jiu隻zhi能neng看kan到dao所suo測ce實shi際ji信xin號hao的de局ju部bu,同tong樣yang無wu法fa得de到dao真zhen實shi的de實shi際ji信xin號hao。所suo以yi,在zai實shi際ji測ce量liang時shi,需xu來lai回hui旋xuan轉zhuan按an鈕niu,仔zai細xi觀guan察cha,直zhi到dao所suo顯xian示shi波bo形xing是shi真zhen實shi的de完wan整zheng的de波bo形xing。
4.采樣方式:
可根據實際需要設定。如,要求測量紋波的P-P值,則最好選擇峰值測量法。采樣次數也可根據實際需要設定,這與采樣頻率及采樣長度有關。
5.測量:
通過選擇對應通道的峰值測量,示波器就可以幫你把所需要的數據及時顯示出來。同時也可以選擇對應通道的頻率、最大值、均方根值等。
通tong過guo對dui示shi波bo器qi進jin行xing合he理li設she置zhi和he規gui範fan的de操cao作zuo,一yi定ding可ke以yi得de到dao所suo需xu的de紋wen波bo信xin號hao。但dan是shi,在zai測ce量liang過guo程cheng中zhong一yi定ding要yao注zhu意yi防fang止zhi其qi它ta信xin號hao對dui於yu示shi波bo器qi探tan頭tou自zi身shen的de幹gan擾rao,以yi免mian所suo測ce量liang的de信xin號hao不bu夠gou真zhen實shi。
通tong過guo電dian流liu信xin號hao測ce量liang法fa測ce量liang紋wen波bo值zhi是shi指zhi,測ce量liang疊die加jia在zai直zhi流liu電dian流liu信xin號hao上shang的de交jiao流liu紋wen波bo電dian流liu信xin號hao。對dui於yu紋wen波bo指zhi標biao要yao求qiu比bi較jiao高gao的de恒heng流liu源yuan,即ji要yao求qiu紋wen波bo比bi較jiao小xiao的de恒heng流liu源yuan,采cai用yong電dian流liu信xin號hao直zhi接jie測ce量liang法fa可ke以yi得de到dao更geng加jia真zhen實shi紋wen波bo信xin號hao。與yu電dian壓ya測ce量liang法fa不bu同tong的de是shi,這zhe裏li還hai用yong到dao了le電dian流liu探tan頭tou。比bi如ru,繼ji續xu用yong上shang述shu的de示shi波bo器qi,再zai加jia一yi個ge電dian流liu放fang大da器qi和he一yi個ge電dian流liu探tan頭tou。此ci時shi,隻zhi需xu用yong電dian流liu探tan頭tou夾jia住zhu輸shu出chu到dao負fu載zai的de電dian流liu信xin號hao,就jiu可ke以yi進jin行xing電dian流liu測ce量liang法fa來lai測ce量liang輸shu出chu電dian流liu的de紋wen波bo信xin號hao了le。與yu電dian壓ya測ce量liang法fa一yi樣yang,整zheng個ge測ce試shi過guo程cheng中zhong,示shi波bo器qi及ji電dian流liu放fang大da器qi的de設she置zhi是shi能neng否fou采cai樣yang到dao真zhen實shi信xin號hao的de關guan鍵jian。
其(qi)實(shi),用(yong)這(zhe)種(zhong)方(fang)法(fa)測(ce)量(liang)時(shi),示(shi)波(bo)器(qi)的(de)基(ji)本(ben)設(she)置(zhi)及(ji)用(yong)法(fa)與(yu)上(shang)述(shu)相(xiang)同(tong)。不(bu)同(tong)的(de)是(shi),通(tong)道(dao)設(she)置(zhi)中(zhong)探(tan)頭(tou)的(de)設(she)置(zhi)有(you)所(suo)不(bu)同(tong)。在(zai)這(zhe)裏(li),需(xu)要(yao)選(xuan)則(ze)電(dian)流(liu)探(tan)頭(tou)的(de)方(fang)式(shi)。然(ran)後(hou),選(xuan)擇(ze)探(tan)頭(tou)的(de)比(bi)例(li),必(bi)須(xu)與(yu)放(fang)大(da)器(qi)所(suo)設(she)置(zhi)的(de)這(zhe)個(ge)比(bi)例(li)相(xiang)同(tong),這(zhe)樣(yang)從(cong)示(shi)波(bo)器(qi)所(suo)讀(du)取(qu)數(shu)才(cai)是(shi)真(zhen)實(shi)的(de)數(shu)據(ju)。比(bi)如(ru),所(suo)用(yong)放(fang)大(da)器(qi)的(de)這(zhe)個(ge)比(bi)例(li)設(she)置(zhi)為(wei)5A/V,則此時示波器的這一項也需設置為5A/V。至於電流放大器的耦合方式,當示波器的通道耦合已經選擇為交流耦合時,則這裏選擇交流或直流都可以。
需要注意的是,用這種方法時,需先打開示波器,然後再打開電流放大器。且,記得在使用前對電流探頭先消磁。
- 電源紋波分析及測試一點通
- 去除示波器控頭上的夾子與地線
- 通過對示波器進行合理設置和規範的操作
一、什麼叫紋波?
紋波(ripple)的定義是指在直流電壓或電流中,疊加在直流穩定量上的交流分量。
它主要有以下害處:
1.1.容易在用電器上產生諧波,而諧波會產生更多的危害;
1.2.降低了電源的效率;
1.3.較強的紋波會造成浪湧電壓或電流的產生,導致燒毀用電器;
1.4.會幹擾數字電路的邏輯關係,影響其正常工作;
1.5.會帶來噪音幹擾,使圖像設備、音響設備不能正常工作
二、紋波、紋波係數的表示方法
可以用有效值或峰值來表示,或者用絕對量、相對量來表示;
單位通常為:mV
例如:
一個電源工作在穩壓狀態,其輸出為12V5A,測得紋波的有效值為10mV, 這10mV就是紋波的絕對量,而相對量,即紋波係數=紋波電壓/輸出電壓=10mv/12V=0.12%。
三、紋波的測試方法
3.1.以20M示波器帶寬為限製標準,電壓設為PK-PK(也有測有效值的),去除示波器控頭上的夾子與地線(因為這個本身的夾子與地線會形成環路,像一個天線接收雜訊,引入一些不必要的雜訊),使用接地環(不使用接地環也可以,不過要考慮其產生的誤差),在探頭上並聯一個10UF電解電容與一個 0.1UF瓷片電容,用示波器的探針直接進行測試;如果示波器探頭不是直接接觸輸出點,應該用雙絞線,或者50Ω同軸電纜方式測量。
四、開關電源紋波的主要分類
開關電源輸出紋波主要來源於五個方麵:
4.1.輸入低頻紋波;
4.2.高頻紋波;
4.3.寄生參數引起的共模紋波噪聲;
4.4.功率器件開關過程中產生的超高頻諧振噪聲;
4.5.閉環調節控製引起的紋波噪聲。
電源紋波測試
紋(wen)波(bo)是(shi)疊(die)加(jia)在(zai)直(zhi)流(liu)信(xin)號(hao)上(shang)的(de)交(jiao)流(liu)幹(gan)擾(rao)信(xin)號(hao),是(shi)電(dian)源(yuan)測(ce)試(shi)中(zhong)的(de)一(yi)個(ge)很(hen)重(zhong)要(yao)的(de)標(biao)準(zhun)。尤(you)其(qi)是(shi)作(zuo)特(te)殊(shu)用(yong)途(tu)的(de)電(dian)源(yuan),如(ru)激(ji)光(guang)器(qi)電(dian)源(yuan),紋(wen)波(bo)則(ze)是(shi)其(qi)致(zhi)命(ming)要(yao)害(hai)之(zhi)一(yi)。所(suo)以(yi),電(dian)源(yuan)紋(wen)波(bo)的(de)測(ce)試(shi)就(jiu)顯(xian)得(de)極(ji)為(wei)重(zhong)要(yao)。
電源紋波的測量方法大致分為兩種:一種是電壓信號測量法;另一鍾是電流信號測量法。
一般對於恒壓源或紋波性能要求不大的恒流源,都可以用電壓信號測量法。而對於紋波性能要求高的恒流源則最好用電流信號測量法。
dianyaxinhaoceliangwenboshizhi,yongshiboqiceliangdiejiazaizhiliudianyaxinhaoshangdejiaoliuwenbodianyaxinhao。duiyuhengyayuan,ceshikeyizhijieyongdianyatantouceliangshuchudaofuzaishangdedianyaxinhao。duiyuhengliuyuandeceshi,zeyibanshitongguoshiyongdianyatantou,celiangcaiyangdianzuliangduandedianyaboxing。zhenggeceshiguochengzhong,shiboqideshezhishinengfoucaiyangdaozhenshixinhaodeguanjian。
所用的儀器是:配有電壓測量探頭的TDS1012B示波器。
[page]
測量之前需要進行如下設置。
1.通道設置:
耦合:jitongdaoouhefangshidexuanze。wenboshidiejiazaizhiliuxinhaoshangdejiaoliuxinhao,suoyi,womenyaoceshiwenboxinhaojiukeyiqudiaozhiliuxinhao,zhijieceliangsuodiejiadejiaoliuxinhaojiuhao。
寬帶限製:關
探頭:首shou先xian選xuan用yong電dian壓ya探tan頭tou的de方fang式shi。然ran後hou選xuan擇ze探tan頭tou的de衰shuai減jian比bi例li。必bi須xu與yu實shi際ji所suo用yong探tan頭tou的de衰shuai減jian比bi例li保bao持chi一yi致zhi,這zhe樣yang從cong示shi波bo器qi所suo讀du取qu數shu才cai是shi真zhen實shi的de數shu據ju。比bi如ru,所suo用yong電dian壓ya探tan頭tou放fang在zai×10檔,則此時,這裏的探頭的選項也必須設置為×10檔。
2.觸發設置:
類型:邊沿
信源:實際所選擇的通道,如,準備用CH1通道進行測試,則此處就應該選擇為CH1。
斜率:上升。
觸發方式:如果是在實時地觀察紋波信號,則選擇‘自動’chufa。shiboqihuizidonggensuishijisuocexinhaodebianhua,bingxianshi。zhegeshihou,niyeketongguoshezhicelianganniu,shishidixianshinisuoxuyaodeceliangdeshuzhi。danshi,ruguonixiangyaobuzhuomouciceliangshidexinhaoboxing,zexuyaojiangchufafangshishezhiwei‘正常’觸發。此時,還需要設置觸發電平的大小。一般當你知道你所測量的信號峰值時,將觸發電平設置為所測信號峰值的1/3處。如果不知道,則觸發電平可以設置的稍微小一些。
耦合:直流或交流…,一般用交流耦合。
3.采樣長度(秒/格):
采樣長度的設置決定能否采樣到所需要的數據。當所設置的采樣長度過大時,就會漏掉實際信號中的高頻成分;當dang所suo設she置zhi的de采cai樣yang長chang度du過guo小xiao時shi,就jiu隻zhi能neng看kan到dao所suo測ce實shi際ji信xin號hao的de局ju部bu,同tong樣yang無wu法fa得de到dao真zhen實shi的de實shi際ji信xin號hao。所suo以yi,在zai實shi際ji測ce量liang時shi,需xu來lai回hui旋xuan轉zhuan按an鈕niu,仔zai細xi觀guan察cha,直zhi到dao所suo顯xian示shi波bo形xing是shi真zhen實shi的de完wan整zheng的de波bo形xing。
4.采樣方式:
可根據實際需要設定。如,要求測量紋波的P-P值,則最好選擇峰值測量法。采樣次數也可根據實際需要設定,這與采樣頻率及采樣長度有關。
5.測量:
通過選擇對應通道的峰值測量,示波器就可以幫你把所需要的數據及時顯示出來。同時也可以選擇對應通道的頻率、最大值、均方根值等。
通tong過guo對dui示shi波bo器qi進jin行xing合he理li設she置zhi和he規gui範fan的de操cao作zuo,一yi定ding可ke以yi得de到dao所suo需xu的de紋wen波bo信xin號hao。但dan是shi,在zai測ce量liang過guo程cheng中zhong一yi定ding要yao注zhu意yi防fang止zhi其qi它ta信xin號hao對dui於yu示shi波bo器qi探tan頭tou自zi身shen的de幹gan擾rao,以yi免mian所suo測ce量liang的de信xin號hao不bu夠gou真zhen實shi。
通tong過guo電dian流liu信xin號hao測ce量liang法fa測ce量liang紋wen波bo值zhi是shi指zhi,測ce量liang疊die加jia在zai直zhi流liu電dian流liu信xin號hao上shang的de交jiao流liu紋wen波bo電dian流liu信xin號hao。對dui於yu紋wen波bo指zhi標biao要yao求qiu比bi較jiao高gao的de恒heng流liu源yuan,即ji要yao求qiu紋wen波bo比bi較jiao小xiao的de恒heng流liu源yuan,采cai用yong電dian流liu信xin號hao直zhi接jie測ce量liang法fa可ke以yi得de到dao更geng加jia真zhen實shi紋wen波bo信xin號hao。與yu電dian壓ya測ce量liang法fa不bu同tong的de是shi,這zhe裏li還hai用yong到dao了le電dian流liu探tan頭tou。比bi如ru,繼ji續xu用yong上shang述shu的de示shi波bo器qi,再zai加jia一yi個ge電dian流liu放fang大da器qi和he一yi個ge電dian流liu探tan頭tou。此ci時shi,隻zhi需xu用yong電dian流liu探tan頭tou夾jia住zhu輸shu出chu到dao負fu載zai的de電dian流liu信xin號hao,就jiu可ke以yi進jin行xing電dian流liu測ce量liang法fa來lai測ce量liang輸shu出chu電dian流liu的de紋wen波bo信xin號hao了le。與yu電dian壓ya測ce量liang法fa一yi樣yang,整zheng個ge測ce試shi過guo程cheng中zhong,示shi波bo器qi及ji電dian流liu放fang大da器qi的de設she置zhi是shi能neng否fou采cai樣yang到dao真zhen實shi信xin號hao的de關guan鍵jian。
其(qi)實(shi),用(yong)這(zhe)種(zhong)方(fang)法(fa)測(ce)量(liang)時(shi),示(shi)波(bo)器(qi)的(de)基(ji)本(ben)設(she)置(zhi)及(ji)用(yong)法(fa)與(yu)上(shang)述(shu)相(xiang)同(tong)。不(bu)同(tong)的(de)是(shi),通(tong)道(dao)設(she)置(zhi)中(zhong)探(tan)頭(tou)的(de)設(she)置(zhi)有(you)所(suo)不(bu)同(tong)。在(zai)這(zhe)裏(li),需(xu)要(yao)選(xuan)則(ze)電(dian)流(liu)探(tan)頭(tou)的(de)方(fang)式(shi)。然(ran)後(hou),選(xuan)擇(ze)探(tan)頭(tou)的(de)比(bi)例(li),必(bi)須(xu)與(yu)放(fang)大(da)器(qi)所(suo)設(she)置(zhi)的(de)這(zhe)個(ge)比(bi)例(li)相(xiang)同(tong),這(zhe)樣(yang)從(cong)示(shi)波(bo)器(qi)所(suo)讀(du)取(qu)數(shu)才(cai)是(shi)真(zhen)實(shi)的(de)數(shu)據(ju)。比(bi)如(ru),所(suo)用(yong)放(fang)大(da)器(qi)的(de)這(zhe)個(ge)比(bi)例(li)設(she)置(zhi)為(wei)5A/V,則此時示波器的這一項也需設置為5A/V。至於電流放大器的耦合方式,當示波器的通道耦合已經選擇為交流耦合時,則這裏選擇交流或直流都可以。
需要注意的是,用這種方法時,需先打開示波器,然後再打開電流放大器。且,記得在使用前對電流探頭先消磁。
特別推薦
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
技術文章更多>>
- 三星上演罕見對峙:工會集會討薪,股東隔街抗議
- 摩爾線程實現DeepSeek-V4“Day-0”支持,國產GPU適配再提速
- 築牢安全防線:智能駕駛邁向規模化應用的關鍵挑戰與破局之道
- GPT-Image 2:99%文字準確率,AI生圖告別“鬼畫符”
- 機器人馬拉鬆的勝負手:藏在主板角落裏的“時鍾戰爭”
技術白皮書下載更多>>
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
Tektronix
Thunderbolt
TI
TOREX
TTI
TVS
UPS電源
USB3.0
USB 3.0主控芯片
USB傳輸速度
usb存儲器
USB連接器
VGA連接器
Vishay
WCDMA功放
WCDMA基帶
Wi-Fi
Wi-Fi芯片
window8
WPG
XILINX
Zigbee
ZigBee Pro
安規電容
按鈕開關
白色家電
保護器件
保險絲管
北鬥定位
北高智

