揭秘示波器电源纹波测试的方法

  浏览量2024-03-14 作者: 安博体育官方网站下载

  对于现代的电子系统,由于其复杂性,不仅限于AC-DC,DC-DC的纹波噪声同样很重要。纹波及噪声的存在会导致很多危害,影响电路正常工作。因故准确的测量电源纹波噪声是不可或缺的。怎么样做电源纹波测试呢?下面安泰测试给大家揭秘示波器电源纹波测试的方法:

  纹波(ripple)的定义是指在直流电压或电流中,叠加在直流稳定量上的交流分量。

  它主要有以下害处:容易在用电器上产生谐波,而谐波会产生更多的危害;降低了电源的效率;较强的纹波会造成浪涌电压或电流的产生,导致烧毁用电器;会干扰数字电路的逻辑关系,影响其正常工作;会带来噪音干扰,使图像设备、音响设备异常工作。

  例如:一个电源工作在稳压状态,其输出为12V5A,测得纹波的有效值为10mV,这10mV就是纹波的绝对量,而相对量,即纹波系数=纹波电压/输出电压=10mv/12V=0.12%。

  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(因为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;如果示波器探头不是非间接接触输出点,应该用双绞线Ω同轴电缆方式测量。

  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;闭环调节控制引起的纹波噪声。

  纹波是叠加在直流信号上的交流干扰信号,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。

  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交流纹波电压信号。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。

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

  探头:首先选用电压探头的方式。进而选择探头的衰减比例。必须与实际所用探头的衰减比例保持一致,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须设置为×10档。

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

  触发方式:如果是在实时地观察纹波信号,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,如果你想要捕捉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。如果不知道,则触发电平可设为的稍微小一些。

  采样长度的设置决定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,仔仔细细地观察,直到所显示波形是真实的完整的波形。

  可根据实际要设定。如,要求测量纹波的P-P值,则最优选择峰值测量法。采样次数也可结合实际需要设定,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及时显示出来。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,一定能得到所需的纹波信号。但是,在测量过程中一定要注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。

  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交流纹波电流信号。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,采用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,继续用上述的示波器,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。

  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,必须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交流耦合时,则这里选择交流或直流都可以。

  需要注意的是,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一定技巧性。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;最后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。

  在电源中有许多很容易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。

  采用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,以避免拾取超出纹波带宽上限的高频噪声,应该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周围,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附近高强度电磁辐射中的探针长度,从而进一步减少高频拾取。

  最后,在隔离电源中,真正的共模电流是由在探针接地引线中流动的电流产生的,这就使得在电源地和示波器地之间产生电压降,表现为纹波。要抑制这个纹波,需要在电源设计中仔细考虑共模滤波问题。

  此外,把把示波器引线绕在铁芯上可减小这个电流,因为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误差的共模电感。能够正常的看到,高频尖刺已几乎消除。

  事实上,当电源集成到系统中之后,电源纹波性能甚至会更好。在电源和系统其它部分之间几乎总会存在一定量的电感。电感可能是由导线或在印刷线路板上的蚀刻线形成的,而在芯片附近总会有作为电源负载的附加旁路电容,这两者形成低通滤波效应并逐步降低电源纹波和/或高频噪声。

  举一个极端的例子,由电感量为15nH的长一英寸的短线μF的旁路电容构成的滤波器,其截止频率为400kHz。该实例意味着能大幅度减少高频噪声。该滤波器的截止频率比电源纹波频率低很多倍,可以切实降低纹波。关键字:引用地址:揭秘示波器电源纹波测试的方法

  不久前,在瑞萨电子北京技术交流日上,瑞萨电子中国总裁赖长青、瑞萨电子中国物联网及基础设施事业本部应用技术部高级经理詹仁雄及瑞萨电子中国系统及方案市场部部长王均峰针对瑞萨的全球化,与Dialog合并的成功产品组合,真对中国市场的工业、基础设施与物联网业务等进行了详细地理解阅读。 日前,瑞萨电子执行副总裁、基础设施及物联网总经理Sailesh Chittipeddi则详细地理解阅读了以工业自动化和电机控制为代表的工业和物联网(IIoT)的全球策略。 Chittipeddi强调,虽然IIoT市场是极富多元化的市场,但有几个重要趋势是共性的,具体包括了智能工厂的迁移升级、可持续发展的双碳策略以及无刷直流电机等新技术的应用。 业绩增长显著

  摘 要:介绍了一种正弦波输出的逆变电源的设计。设计中采用了DC/DC和DC/AC两级变换,高频变压器隔离,单片机控制。实验根据结果得出性能可靠。 关键词:逆变电源;单片机;正弦脉宽调制 O 引言 低压小功率逆变电源已经被大范围的应用于工业和民用领域。特别是新能源的开发利用,例如太阳能电池的普遍使用,需要一个逆变系统将太阳能电池输出的直流电压变换为220V、50Hz交流电压,以便于使用。本文给出了一种用单片机控制的正弦波输出逆变电源的设计,它以12V直流电源作为输入,输出220V、50Hz、0150W的正弦波交流电,以满足大部分常规小电器的供电需求。该电源采用推挽升压和全桥逆变两级变换,前后级之间完全隔离。在控制电路上,前级推挽升压电

  摘 要 后缀为X0 的文件是十六进制文件格式的一种,而Intel Hex 文件格式也是一种常用的十六进制文件格式。X0是TI 烧写软件和工具常用的文件格式,而Hex 文件是第三方烧写器常用的文件格式。编译器(如TI 集成开发环境CCS)编译C 语言或者汇编语言程序生成二进制机器代码,然后由机器代码生成X0 和Hex 这两种十六进制文件格式。本文首先介绍这两种文件格式,然后介绍如何在CCS 编译环境中产生这两种文件格式,最后结合UCD3xxx 系列数字电源控制器通过实例来进一步了解这两种文件格式。   1 X0 和 Hex 文件格式 X0 和Hex 文件是由一行行符合对应文件格式的文本所构成的ASCII(Ame

  控制器烧写常用的两种十六进制文件格式:X0和Intel Hex /

  示波器基本组成框图 被测信号①接到“Y“输入端,经Y轴衰减器适当衰减后送至Y1放大器(前置放大),推挽输出信号②和③。经延迟级延迟Г1时间,到Y2放大器。放大后产生足够大的信号④和⑤,加到示波管的Y轴偏转板上。为了在屏幕上显示出完整的稳定波形,将Y轴的被测信号③引入X轴系统的触发电路,在引入信号的正(或者负)极性的某一电平值产生触发脉冲⑥,启动锯齿波扫描电路(时基发生器),产生扫描电压⑦。由于从触发到启动扫描有一时间延迟Г2,为保证Y轴信号到达荧光屏之前X轴开始扫描,Y轴的延迟时间Г1应稍大于X轴的延迟时间Г2。扫描电压⑦经X轴放大器放大,产生推挽输出⑨和⑩,加到示波管的X轴偏转板上。z轴系统用于放大扫描电压正程,并且变成正

  的组成 /

  最近几年 电源 产品已经取得了突破性的进步,但与此同时,当今 能源 浪费的问题已成为国内外越来越关注的问题,它反映在以下几个方面: ⑴ 突出的问题包括:使用矿物燃料的能源资源是有限的,获取能源的成本也在增加,矿物燃料的消耗也带来其它负面影响(即环境污染),而可替代能源资源还没有成热; ⑵ 所有的家电产品和 电子 设备都要消耗 电力 ; ⑶ 一直增长的个人用电子科技类产品利用适配器和 充电 器 也在消耗能源外部电源。 每年到底消耗多少能源呢?能源浪费的数量估算每年销售的EPS为10亿个以上;估算正在使用的EPS为100亿个低效线性电源所占EPS的百分比为46%(几乎一半)。如世界上某发达国家每年EPS浪费的能源(30~60)B

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  设计 /

  高性能舰载绘图机要求在强电磁干扰(EMI)的环境下能正常工作,为此,绘图机的各个系统和子系统其性能指标一定要满足国家相关舰载电子设备的标准。为满足其性能要求,本文在一般稳压电源设计的基础上,主要从形成电磁干扰的3个要素,即干扰源,传播途径和受干扰设备着手,介绍了在电源的设计过程中,如何抑制干扰源,直接消除干扰原因,切断电磁干扰的途进;以及提高受干扰设备的抗扰能力,减低其对噪声的敏感度。 1基本技术比较 1.1性能指标 输入:220 V%26;#177;10%,50 Hz。输出电压/稳定工作电流: 5 V/03 A%26;#177;12 V/<%26;#177;0.1 A 24 V/06 A 26~3

  国产是不是能够完全替代进口芯片,稳定性如何?现在的很多国产芯片代替stm系列芯片,目前短期看还不错,你们觉得呢?国产代替的现在五花八门不说价格稳定性看在那个方面,比如功耗,供电,通信,,各自找各自能替代的,,,都在摸索中这个你去看看我前面的帖子,国产芯片路过的坑国产芯片技术发展太快,没有沉甸。在选择时尽量避开新公司的芯片,这里的坑一定不少。还是得看应用,环境要求不高,不太复杂的可以中低端的能代替,高端一些的就很难代替了。替代是可以替代,

  ORG0000H;LJMPAAO;ORG0030H;这两个ORG不理解第一个ORG是本程序起始位置就是说ORG0000H的位置么?LJMP的意思是说跳转到AAO里面去了那ORG0030H还有啥意思这个ORG0030H会最后执行啊还是请大家解释下一个简单的汇编开头ORG影响了代码的存储地址ORG0030H后面的代码将从0030H的地址开始存,还是有影响的之所以从003

  貌似有多位坛友出现类似问题:ESP8266通过miniUSB线连接PC机后,打开串口工具,总会莫名弹出一句话,而且是不停弹,压根没法用命令行,重刷各种版本固件也不能解决。如下图其实这些大体都是网络参数问题。在大D的提醒下,修改网络参数就好了!具体做法如下:新建一个文本文档,将修改网络参数的脚本复制进去,红色部分修改为你的SSID和密码,修改后全选复制 importnetwork wlan=network.WLAN(network.STA_IF)#creates

  本帖最后由paulhyde于2014-9-1503:30编辑正在做电子设计,小车是四个电机,利用凹槽式光电传感器测速,红外传感测黑带,谁有相关的C语言程序,能参考下,先谢过~关于智能往返小车的C程序本帖最后由paulhyde于2014-9-1503:30编辑顶下。。。。。。。。

  如题,其中有的pin为输入pin,有的pin为输出pin,但是为何需要设置一些pin的属性为pullup或者为pulldown,pullup/pulldown到底是干吗用的?根据什么来设的呢,聆听各位大虾的教诲!!为什么GPIO中有的Pin要设为Pull_Up/Pull_Down?一般都是弱上拉,速度不够,用外部5K左右的就快很多啦根据外部总线特征决定,例如FRAM,一定要使用上拉,且不得10K基础问题~呵呵上拉电阻,oc门不加上拉电阻不能输出高电平下拉电阻,oe门不加下拉

  在用非串口非中断方式发送数据时,难免会受到其他中断的干扰。可以用如下方法解决实际问题:先将当前中断状态寄存器数据保存屏蔽中断恢复屏蔽前中断状态寄存器数据//StorecurrentGIEstateuint16_tgie=__get_SR_register()//Makethisoperationatomic__disable_interrupt();(用户代码)//RestoreoriginalGIEs

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