基于SY8843开关稳压器的电源纹波测试方案

  浏览量2023-12-23 作者: 半导体功率

  但由于开关稳压器通常被认为具有很大的输出纹波(Ripple),所以很多工程师在高性能和噪声敏感型系统中只考虑使用低压差(LDO)稳压器。

  而事实上,现今很多高性能开关稳压器都已能实现较小的输出纹波,也一样能胜任许多高性能应用和噪声敏感型系统。因此,能正确地测量开关稳压器的输出纹波就可以为很多设计提供更好的视角打下更良好的基础。

  本次用于展示输出纹波测量方法的开关稳压器是矽力杰的SY8843,这是一颗1.5MHz开关频率,3A输出电流的高效率同步降压DC/DC,拥有极小的输出纹波。

  在测量输出纹波时,不同的测量方法收集到干扰的噪声不同,测量结果掩盖在噪声中,影响了对电源转换器性能的评估。接下来我们将粗略地介绍测试纹波的常见错误以及正确操作示范。 示波器测试纹波

  这种测试方式的错误之处在于,直接用了示波器探头的长接地引线。这使得信号端和引线形成了较大的环路,从而会引入额外的电感,并在开关转换过程中产生严重的振铃。如图中的大幅度瞬变并不是开关稳压器的实际输出纹波,只是一种测量假象。

  相较图2,图3是在相同测试方法下开启了示波器的带宽限制测得的结果,这样也只能抑制带宽之外的瞬变,测得的依然并非是实际的纹波状态。

  为了减小杂散电感,常见的方法是拆除标准示波器探头的长接地引线,将其管体连接至接地基准点,使整个探测环路最小化。我们大家可以通过使用ECB 到探头尖端适配器(图4)或者线圈来实现。一个常见的直插电阻就能方便地被DIY成一个线 使用ECB到探头尖端适配器 图5 错误示例

  下图是使用上述方式测得的输出纹波波形。相较于图3的波形,高频的瞬变已得到了明显的改善。

  但这仍然不是真正的开关稳压器的输出纹波。这是因为示波器的探测尖端测量的是EVB板的输出,其到开关稳压器的输出之间的走线存在着寄生电感。

  为了测量开关稳压器真正的输出纹波,我们建议改为直接在输出电容上进行探测,如图7所示。

  对于只需要关心输出纹波峰峰值大小的应用,图8的结果已经足够了。但是若想要了解更多纹波的细节,那么图8的波形则尚嫌不足。

  这是因为我们使用的是常见的X10倍示波器探头,线分压进入示波器进行采样。在输入纹波很小,并且经过1/10分压后,其与示波器的本底噪声相近,所以图8的波形上实际叠加了很多示波器的本底噪声。

  采用同轴电缆测得的开关稳压器的输出纹波波形如图11所示,我们除了能更准确地测得输出纹波的峰峰值之外,还能看到更多细节,诸如因为输出电容ESL导致的纹波瞬变。这些细节能可以更好地协助工程师进行下一步的设计。

  让我们来简单做一个小结,开关稳压器输出纹波的测量方法过程可以概括如下:

  1. 使用示波器的带宽限制功能; 2. 使用ECB到探头尖端适配器或者线圈的方式进行最小环路接地; 3. 直接测量稳压器输出电容两端的信号; 4. 推荐使用1倍探头或­同轴电缆进行测量。

  关键字:编辑:什么鱼 引用地址:基于SY8843开关稳压器的电源纹波测试方案上一篇:MDO3014示波器内部结构拆解

  1 测量方法 测量纹波首先必须知道正确的测量方法,很多工程师拿数字示波器测量出来几百mV的纹波值,和参数规格一比,完全差了几十的倍数这个肯定是测量方式不正确造成。下面以鼎阳公司的SDS1000为例,进行常规测量所采用的正确操作步骤: 1、 打开SDS1000的带宽限制功能,限制示波器带宽为20MHz,或者是打开数字滤波选择低通滤波功能,调节低通滤波的限制带宽值,打到20MHz以下,具体效果可以从波形上反馈出来。目的是避免数字电路的高频噪声影响纹波测量,尽量保证测量的准确性; 2、 设置耦合方式为交流耦合,避免因为直流信号过大示波器显示不出纹波信号,方便测量(以更小档位来仔细观测纹波,不关心直流电平);

  上的应用 /

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  ,更高性价比更高效率 /

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  1.直流输出模块电源纹波和噪声测试 直流输出模块电源的输出纹波包含共模和差模两部分,差模纹波又包括开关频率的纹波和远高于开关频率的高频噪声,如图1所示。前者主要由开关频率及谐波组成,后者主要由功率开关器件快速的电压和电流变化产生,这两者都是需要检测的信号。共模噪声是由于接地点电位差的存在造成的输出纹波,这种信号沿输出线同向流动,最终在负载上转换为差模信号影响系统的工作,同样的原理,在测试时,如果探头两根信号线的阻抗不同,共模信号同样会转变成差模信号,影响真实的纹波。共模信号与接地方式有很大关系,能够最终靠滤波措施进行抑制,不属于模块电源的纹波测试范围,这里只介绍差模纹波的测试方法。 小功率模块(=50W)输出管

  描述 LT ® 3692 是一款双通道、电流模式 PWM 降压型 DC / DC 转换器,具有两个内部 3.5A 开关。用于每个通道的独立输入电压、停机、反馈、软起动、电流限制和比较器引脚简化了复杂的电源跟踪和排序要求。 为了优化效率和组件尺寸,两个转换器均具有一个可编程最大电流限值,并同步至一个共用的外部时钟输入或一个可由电阻器设定的 250kHz 至 2.25MHz 固定内部振荡器。该器件为通道 1 提供了一个分频器,旨在逐步优化组件尺寸。在所有的频率条件下通道之间均保持了 180° 的相位关系,从而减小了电压纹波和组件尺寸。提供了一个用于对多个稳压器进行同步处理的时钟输出。 通过允许开关

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