示波器测试开关电源纹波的方法电工仪器仪表

  浏览量2023-12-17 作者: 半导体功率

  此外,把把示波器引线绕在铁芯上可减小这个电流,由于这样会形成一个不影响差分电压测量、但可降低由共模电流产生的测量Hale Waihona Puke Baidu差的共模电感。能够正常的看到,高频尖刺已几乎消退。

  需要留意的是,用这种方法时,需先打开示波器,然后再打开电流放大器。且记得在使用前对电流探头先消磁。

  另外,测量电源纹波本身有肯定技巧性。不当使用示波器测量电源纹波首先是使用了接地线很长的示波器探针;其二是让由探针和接地线形成的回路靠近功率变压器和开关元件;最终是允许在示波器探针和输出电容之间形成额外的电感。其结果带来的问题是在测得的纹波波形中携带了拾取的高频成分。

  其实,用这种方法测量时,示波器的基本设置及用法与上述相同。不同的是,通道设置中探头的设置不一样。在这里,需要选则电流探头的方式。然后,选择探头的比例,必需与放大器所设置的这个比例相同,这样从示波器所读取数才是真实的数据。比如,所用放大器的这个比例设置为5A/V,则此时示波器的这一项也需设置为5A/V。至于电流放大器的耦合方式,当示波器的通道耦合已经选择为沟通耦合时,则这里选择沟通或直流都可以。

  信源:实际所选择的通道,如,预备用CH1通道来测试,则此处就应当选择为CH1。

  触发方式:假如是在实时地观看纹波信号,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。这样一个时间段,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,假如你想要捕获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。假如不知道,则触发电平可设为的略微小一些。

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

  探头:首先选用电压探头的方式。进而选择探头的衰减比例。必需与实际所用探头的衰减比例保持全都,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需设置为×10档。

  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(由于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来测试;假如示波器探头不是非间接接触输出点,应当用双绞线Ω同轴电缆方式测量。

  通过电流信号测量法测量纹波值是指,测量叠加在直流电流信号上的沟通纹波电流信号。对于纹波指标要求比较高的恒流源,即要求纹波比较小的恒流源,接受电流信号直接测量法能够获得更加真实纹波信号。与电压测量法不同的是,这里还用到了电流探头。比如,连续用上述的示波器,再加一个电流放大器和一个电流探头。此时,只需用电流探头夹住输出到负载的电流信号,就能够直接进行电流测量法来测量输出电流的纹波信号了。与电压测量法一样,整个测试过程中,示波器及电流放大器的设置是能否采样到真实信号的关键。

  在电源中有很多很简洁耦合到探针中的高速的、大电压和电流信号波形,这中间还包括来自功率变压器的磁场耦合、来自开关节点的电场耦合、以及由变压器交绕(interwinding)电容产生的共模电流。

  接受正确的测量技术可切实改善纹波测量的结果。首先,通常会规定纹波的带宽上限,以避开拾取超出纹波带宽上限的高频噪声,应当给用于测量的示波器设定合适的带宽上限。其次,能够最终靠摘掉探针的“帽子”来去掉接地长引线形成的天线。我们把一段短线绕在探针接地引线四周,并使之与电源地相连接。这样做附带的好处是缩短暴露在电源四周高强度电磁辐射中的探针长度,从而进一步削减高频拾取。

  可依据实际要设定。如,要求测量纹波的P-P值,则最优选择峰值测量法。采样次数也可依据实际要设定,这与采样频率及采样长度有关。

  通过选择对应通道的峰值测量,示波器就可以帮你把所需要的数据准时显示出来。同时也可以再一次进行选择对应通道的频率、最大值、均方根值等。

  通过对示波器做到合理设置和规范的操作,肯定能够获得所需的纹波信号。但是,在测量过程中肯定要留意防止其它信号对于示波器探头自身的干扰,以免所测量的信号不够真实。

  开关电源输出纹波主要来自于五个方面: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;闭环调整把握引起的纹波噪声。

  纹波是叠加在直流信号上的沟通干扰信号,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。

  采样长度的设置打算能否采样到所需要的数据。当所设置的采样长度过大时,就会漏掉实际信号中的高频成分;当所设置的采样长度过小时,就只能看到所测实际信号的局部,同样没办法得到真实的实际信号。所以,在实际测量时,需来回旋转按钮,认真观看,直到所显示波形是真实的完整的波形。

  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沟通纹波电压信号。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,则一般是利用电压探头,测量采样电阻两头的电压波形。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。

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