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车充、车载直流电源的拆解测验(1)

这个用来发射载人飞船的大家伙当之无愧地称得上是真正的高大上产品,它的高难度的设计和制造凝聚了多少人多少年的心血,踏实与浮躁,对这…

这个用来发射载人飞船的大家伙名副其实地称得上是真实的“巨大上” 产品,它的高难度的规划和制作凝聚了多少人多少年的汗水,结壮与浮躁,对这个产品来讲,会意味着“上天”与“升天”的不同成果。站在它的周围,深感震慑,对能把它规划,制作出来的人们充溢敬意。

说完几句“巨大上”,接着再聊聊“小东西”,其实,“以大能见小,以小也能见大了”。

看到上篇作文儿宣布之后挺受朋友们欢迎,形似对车充、车载电源的探讨还意犹未尽,在京东上一搜,有那么多的不同品牌和类型的这类产品,有许多几十元的,贵的有几百元的。猎奇它们选用的都是何种规划,有何不同。

随意找了几个,那就开端连续拆解,微测吧!

这次拆解测验运用的仪器,除了前次运用的那台RIGOL的DSA815频谱仪,克己的近场探头,RIGOL的DP832直流电源,还需要一台数字示波器,几百兆Hz带宽的一般就够了,比方,RIGOL的DS4000,DS2000A系列。这次找到了一台RIGOL上一年新出的DS1104Z,它有100MHz的丈量带宽,4个丈量通道,存储深度标配达12M个采样点,选配达24M个采样点,当然,还有许多其他特色,这次就用它微测吧。

运用DP832对被测物供给12V的直流供电,因为电源在空载和带载时的作业状况会有不同,输出特性也会有所不同,我把车充的5V输出接到我的手机进行充电以此来作为车充的负载。丈量的设置如图一所示。

图一:丈量的设置

意图仅仅在于经过“微测”来了解一下这些产品选用的不同技能和各自的特性,浅谈技能,所以,本文疏忽掉被测产品的品牌和类型。为了便于区别,按色彩特征分别把它们符号,这第一个要拆解的就称为“白”吧。

先拆测“白”,下面是它的拆解后的部件图。

图二:“白”拆解后的部件图

这个车充选用的电路计划是由一片%&&&&&%和外围电路组成,是一种降压开关型的DC到DC变换器,%&&&&&%支撑的开关频率小于100kHz,电路示意图如图三所示。

图三: “白”选用的电路计划示意图

咱们测一下这个开关电源实践的振动信号波形,测得的振动频率大概是45KHz,如图四所示。

图四:实践的振动信号波形和频率

最关怀的仍是它的5V直流输出电压的状况。把示波器探头接到它的输出端,测得的波形如图五所示。关于直流电源的输出,上面的纹波噪声越小越好,越洁净越好。在示波器的屏幕上能看到在5V的直流电压上叠加着一些比较显着的交变信号。

图五:“白”的5V直流输出电压波形

业界在运用示波器丈量直流电源的纹波噪声时,一般会翻开示波器丈量通道的20MHz带宽约束,并运用1:1的示波器探头,短的接地线,这样能够去除一些高频噪声,测验成果相关于运用高带宽示波器的丈量会“好看些”。这儿,咱们运用的是一台100MHz带宽的示波器,不翻开20MHz带宽约束,关于几百mV起伏的信号,运用10:1的探头就行了,能够看看信号的“全貌”。

为了便于具体调查纹波噪声,把DS1104Z示波器的通道1设置成AC耦合,这样能够去掉5V信号的直流成分,扩大调查上面的那些交变信号,测得纹波的峰峰值~280 mV ,波形如图六所示。

图六:5V直流输出上面的纹波噪声

这个车充的5V输出的直流电压上还有着比较“固执”的交变信号,既有低频的相似三角波的开关信号,里边还有一堆堆的高频信号?经过翻开示波器的放缩功用,开窗口翻开后发现是一堆堆频率是80MHz的交变信号,假如你运用的是低于100MHz带宽的示波器,或许把20MHz带宽约束翻开,或许示波器的带宽虽然是100MHz或更高但存储深度却很浅的话,就不一定能这么容易地清楚地看到这个高频振动信号。它是哪里来的?凭经历猜想这可能是因为开关电路的杂散LC所引起的谐振现象。

图七:翻开调查谐振信号

咱们再用DSA815频谱仪和近场探头测一下“白”的近场EMI状况,成果发现在在80MHz的频点处有一个功率不低的搅扰信号!当你在开着车,手机在充着电的时分,其实还有一个“它”在静静地陪伴着你。

图八:“白”的近场EMI测验成果

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