开关电源的纹波是指,叠加在开关电源输出电压上,频率与开关频率共同的沟通量,其发生原因是开关电源的电流纹波作用在电容的ESR上。而噪声一般是指全带宽下输出电压上叠加的沟通量。
丈量纹波、噪声,需求运用隔直板+同轴电缆,而隔直板上的电容容量需求依据开关频率进行确认。
纹波丈量:用同轴电缆从电源模块上引出输出,接到隔直板上,然后再经过同轴电缆接入示波器。示波器阻抗挑选50欧姆,AC耦合,带宽约束在20MHz,然后进行丈量与读数。测出的波形一般近似于三角波。
噪声丈量:将示波器的带宽约束撤销,其他装备相同,然后进行丈量与读数。
咱们在测验纹波的时分,期望能够测验精确,不期望其他频段的搅扰引进导致测验数据反常。所以用同轴电缆或许探头测验纹波的时分,地线的处理都尤为要害,不然会经过地线引进不必要的噪声。
在图所示的示例中,测验者犯了两个过错。他的第一个过错是运用了一支带长接地引线的示波器探针;他的第二个过错是将探针构成的环路和接地引线均置于电源变压器和开关元件邻近;他的最终一个过错是答应示波器探针和输出电容之间存在剩余电感。该问题在纹波波形中表现为高频拾取。在电源中,存在许多能够很轻松地与探针耦合的高速、大信号电压和电流波形,其间包含耦合自电源变压器的磁场,耦合自开关节点的电场,以及由变压器互绕%&&&&&%发生的共模电流。
DC/DC模块的电源纹波目标是一项很重要的参数。洁净的电源是数字电路安稳作业的条件,也是模仿器材的各项参数的重要保障。为确认电源的质量,有必要对DC/DC模块的输出纹波进行丈量。但许多人丈量得到的纹波值动辄上百mV,乃至几百mV,远远比器材手册供给的最大纹波值大,这主要是丈量方法的不正确形成的。
正确的丈量方法
1)约束示波器带宽为20MHz(大多中低端示波器档位约束在20MHz,高端产品还有200MHz带宽约束的挑选),意图是避免数字电路的高频噪声影响纹波丈量,尽量确保丈量的精确性。
2)设置耦合方法为沟通耦合,便利丈量(以更小档位来细心观测纹波,不关心直流电平).
3)确保探头接地尽量短(丈量纹波动辄上百mV的主要原因便是接地线太长),尽量运用探头自带的原装测验短针。假如没有测验短针,能够撤除探头的接地线和外壳,显露探头地壳,克己接地线缠绕在探头地壳上,确保接地线长度小于1cm。
4)示波器地悬空,只经过探头地与测验信号的参考点共地,不要经过其他方法与测验设备共地,这样会给纹波丈量引进很大的地噪声。例如:当示波器和其他仪器共插线板时,其他仪器的开关或许经过接地线给测验带来噪声搅扰。
地线过长,导致测验成果显着不正确。
探头的GND和信号两个勘探点的间隔也非常重要,当两点相距较远,会有许多EMI噪声辐射到探头的信号回路中(如下图所示),示波器调查的波形包含了其他信号重量,导致过错的测验成果。所以要尽量减小探头的信号与地的勘探点距离,减小环路面积。
在阻隔电源中,会发生许多流经探针接地连接点的共模电流。这就在电源接地连接点和示波器接地连接点之间构成了压降,然后表现为纹波。要避免这一问题的呈现,咱们就需求特别注意电源规划的共模滤波。别的,将示波器引线缠绕在铁氧体磁心周围也有助于最小化这种电流。这样就构成了一个共模电感器,其在不影响差分电压丈量的一起,还减少了共模电流引起的丈量误差。下图显现了该完全相同电路的纹波电压,其运用了改善的丈量方法。这样,高频峰值就被真实地消除了。
1.有条件的话运用隔直板+同轴电缆的装备,同轴电缆能很好的按捺空间中的辐射。
2.单纯运用示波器丈量的话,地线夹要尽或许短,并绕在探针上,即成环最小;有条件的话,将示波器引线缠绕在铁氧体磁芯上。
3.最好直接丈量电源模块的输出引脚。