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1、纹波测试方法电源纹波的测量方法大致分为两种：一种足电压信号测量法；另一钟是电流信号测量法。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。一、什么叫纹波？纹波（ripple）的定义是指在吉流电压或电流中，磴加在吉流稳定量上的交流分量。它主要有以下害处：1.1. 容易在用电器上产生谐波，而谐波会产生更多的危害；1.2. 降低了电源的效率；1.3. 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；1.4. 会干扰数字电路的逻辑关系，影响其正常工作；1.5. 会带來噪音干扰，使图像设备、音响设备不能正常工作二、纹波、纹波系数的表示方法可以用冇效值或峰值來表示，或者用
2、绝对量、相对量來表示；单位通常为：mV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，即纹波系数纹波电丿禾/输出电压=10mv/12V-0. 12%o三、纹波的测试方法3.1. 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（因为这个木身的夹子与地线会形成环路，像一个天线接收杂讯，引入-些不必耍的杂讯），使川接地 环（不使用接地坏也可以,不过要考虑其产生的课差）,在探头上并联一个1OUF电解电容与一个0. iur瓷 片电容，用示波器的探针直接进行测试；如果示波器探头不是宜
3、接接触输出点，应该用双绞线，或者50Q 同轴电缆方式测量。四、开关电源纹波的主要分类开关电源输出纹波主要來源F五个方面：4.1. 输入低频纹波;4. 2.高频纹波;4. 3.寄生参数引起的共模纹波噪声；4.4.功率器件开关过程中产生的超岛频谐振噪声；4. 5.闭环调节控制引起的纹波噪声。五、电源纹波测试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Z-o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人致分为两种：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，都町以
4、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。电斥信号测量纹波是指,用示波器测量叠加在直流电丿禾信号上的交流纹波电斥信号。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。对子恆流源的测试，则一般是通过使用电压探头, 测量采样电阻两端的电压波形。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。所用的仪器是：配冇电压测量探头的TDS1012B示波器。测量之前需要进行如下设置。1. 通道设置：耦合：即通道耦合方式的选择。纹波是廉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。宽带限制：关探头：首先
5、选用电压探头的方式。然后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X 10档，则此时，这里的探头的选项也 必须设置为X 10档。2. 触发设置：类型：边沿信源：实际所选择的通道，如，准备用C1I1通道进行测试，则此处就应该选择为CHU 斜率：上升。 触发方式：如果是在实时地观察纹波信号，贝IJ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。这个时候，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人
6、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 平可以设置的稍微小一些。耦合：直流或交流，-般用交流耦合。3. 采样长度（秒/格）：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，同样无法得到真实的实际 信号。所以，在实际测量时，需來回旋转按钮，仔细观察，直到所显示波形是真实的完整的波形。4. 采样方武：可根据实际需要设定。如，要求测量纹波的P-P值，则最好选择峰值测量法。采样次数也可根据 实际需耍设定，这与采样频率及采样长度有关。5.
7、 测量: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來。同时也可以选 择对应通道的频率、最大值、均方根值等。通过对示波器进行合理设置和规范的操作，一定可以得到所需的纹波信号。但是，在测屋过程中 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其实。通过电流信号测量法测量纹波值是指，测量磴加在玄流电流信号上的交流纹波电流信号。对于纹 波指标耍求比较高的恒流源，即耍求纹波比较小的恒流源，采用电流倍号直接测量法可以得到更加真实纹 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
8、流探头夹住输出到负载的电流信号，就可以进行电流测最法來测最 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，示波器的基木设宣及用法与上述相同。不同的是，通道设宣中探头的 设置冇所不同。在这里，需要选则电流探头的方式。然后，选择探头的比例，必须与放人器所设置的这个 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-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
9、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，测量电源纹波本身冇一定技巧性。图1给出了一个不当使用示波器测量电源纹波的实例。 在这个例子中出现了几个错谋，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 冋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。其结果带來 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，其中包括來自功率变压 器的磁场耦合、來自开关节点的电场耦合、以及山变压器交绕(interwinding)电容产生的共模电流。图1：不肖的
10、纹波测鼠得到糟糕的结果。采用正确的测最技术可切实改善纹波测量的结果。首先，通常会规定纹波的帯宽上限，以避免拾取超出纹波帯宽上限的高频噪声，应该给用于测量 的示波器设定合适的带宽上限。其次，可以通过摘掉探针的“帽子”來去掉接地长引线形成的天线。如图2所示，我们把一段短 线绕在探针接地引线周围，并使Z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Z间产生电压降，表现为纹波。耍抑制这个纹波，需要在电源设计中仔细考虑共模滤波问 题。此外，把把示
11、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。图2显示了采川改进测量技术对同一电路得到的纹波电 压测量结果。可以看到，高频尖刺已几乎消除。I m4n图2：四种简单改进极大地改善了测量结果。事实上，当电源集成到系统中Z后，电源纹波性能英至会更好。在电源和系统其它部分Z间几乎 总会存在一定呈的电感。电感可能是由导线或在印刷线路板上的蚀刻线形成的，而在芯片附近总会冇作为 电源负载的附加旁路电容，这两者形成低通滤波效应并进一步降低电源纹波和/或高频噪声。举一个极端的例子，由电感量为15nH的长一英寸的短线和电容量10PF的旁路电容构成的滤波器, 莫截止频率为400kIIzo该实例意味着能人幅减少高频噪声。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。聪明的工程师应该在测试过程中设法利用它。
