开关电源的纹波和噪声测试方法
纹波和噪声
开关电源的纹波和噪声(图) 日期：2009-08-26 来源：本网作者：北京航空航天大学方佩敏开关电源（包括AC/DC转换器、DC/DC转换器、AC/DC模块和DC/DC模块）与线性电源相比较，最突出的优点是转换效率高，一般可达80%～85%，高的可达90%～97%；其次，开关电源采用高频变压器替代了笨重的工频变压器，不仅重量减轻，体积也减小了，因此应用范围越来越广。
但开关电源的缺点是由于其开关管工作于高频开关状态，输出的纹波和噪声电压较大，一般为输出电压的1%左右（低的为输出电压的0.5%左右），最好产品的纹波和噪声电压也有几十mV；而线性电源的调整管工作于线性状态，无纹波电压，输出的噪声电压也较小，其单位是μV。
本文简单地介绍开关电源产生纹波和噪声的原因和测量方法、测量装置、测量标准及减小纹波和噪声的措施。
纹波和噪声产生的原因开关电源输出的不是纯正的直流电压，里面有些交流成分，这就是纹波和噪声造成的。
纹波是输出直流电压的波动，与开关电源的开关动作有关。
每一个开、关过程，电能从输入端被“泵到”输出端，形成一个充电和放电的过程，从而造成输出电压的波动，波动频率与开关的频率相同。
纹波电压是纹波的波峰与波谷之间的峰峰值，其大小与开关电源的输入电容和输出电容的容量及品质有关。
噪声的产生原因有两种，一种是开关电源自身产生的；另一种是外界电磁场的干扰（EMI），它能通过辐射进入开关电源或者通过电源线输入开关电源。
开关电源自身产生的噪声是一种高频的脉冲串，由发生在开关导通与截止瞬间产生的尖脉冲所造成，也称为开关噪声。
噪声脉冲串的频率比开关频率高得多，噪声电压是其峰峰值。
噪声电压的振幅很大程度上与开关电源的拓扑、电路中的寄生状态及PCB的设计有关。
利用示波器可以看到纹波和噪声的波形，如图1所示。
纹波的频率与开关管频率相同，而噪声的频率是开关管的两倍。
纹波电压的峰峰值和噪声电压的峰峰值之和就是纹波和噪声电压，其单位是mVp-p。
纹波和噪声的测试方法
纹波和噪声的测试方法一、引言纹波和噪声是在电子设备和电路中常见的问题，它们会对系统的性能和稳定性产生不良影响。
因此，为了确保电子设备和电路的正常工作，需要对纹波和噪声进行测试和分析。
本文将介绍纹波和噪声的测试方法。
二、纹波的测试方法纹波是指电源输出中的交流成分，通常是由于电源的不稳定或电路的设计问题引起的。
纹波的测试方法主要包括以下几个方面：1. 输出纹波的测量：使用示波器将电源的输出信号进行测量，然后通过傅里叶变换等方法将信号分解成不同频率的成分，从而得到纹波的幅度和频率。
2. 纹波的评估标准：根据电子设备和电路的要求，确定纹波的允许范围。
通常使用峰峰值、均方根值等指标来评估纹波的大小。
3. 纹波的抑制方法：在设计电源和电路时，可以采取一些措施来抑制纹波的产生。
常见的方法包括使用滤波电容、稳压器等。
三、噪声的测试方法噪声是指电子设备和电路中的随机信号成分，通常是由于电子元件的热噪声、电源的电磁干扰等引起的。
噪声的测试方法主要包括以下几个方面：1. 噪声功率谱的测量：使用频谱分析仪等设备对电子设备和电路的输出信号进行测量，得到噪声功率谱的频率和幅度信息。
2. 噪声的评估标准：根据电子设备和电路的要求，确定噪声的允许范围。
常见的评估指标包括等效输入噪声、噪声系数等。
3. 噪声的抑制方法：在设计电子设备和电路时，可以采取一些措施来抑制噪声的产生和传播。
常见的方法包括屏蔽、隔离、降噪电路等。
四、纹波和噪声的测试仪器为了进行纹波和噪声的测试，需要使用一些专门的测试仪器。
常见的测试仪器包括示波器、频谱分析仪、信号发生器等。
这些仪器能够准确地测量和分析纹波和噪声的特性。
五、测试过程和注意事项在进行纹波和噪声的测试时，需要注意以下几个方面：1. 测试环境的准备：测试仪器和被测试设备应处于稳定的环境中，避免外部干扰对测试结果的影响。
2. 测试信号的选择：根据被测试设备的要求，选择合适的测试信号进行测试。
通常使用正弦波、方波等信号进行测试。
开关电源纹波测试标准
开关电源纹波测试标准一、引言。
开关电源是现代电子设备中常用的一种电源类型，其输出电压的稳定性和纹波水平对设备的正常运行和电磁兼容性具有重要影响。
因此，对开关电源的纹波进行准确、可靠的测试是非常必要的。
本文将介绍开关电源纹波测试的标准方法及相关注意事项。
二、测试仪器。
1. 示波器，用于观测开关电源输出的电压波形，通常需要具备较高的带宽和采样率，以确保准确捕捉纹波信号。
2. 电压源，用于提供稳定的电源给开关电源，确保测试的准确性和可靠性。
3. 负载，用于模拟实际工作状态下的电流负载，通常需要具备一定的调节范围和稳定性。
三、测试方法。
1. 准备工作。
在进行纹波测试之前，需要先对测试仪器进行校准，确保其准确度和稳定性。
同时，需要将开关电源连接至电压源和负载，并调节至工作状态。
2. 测试步骤。
a. 设置示波器参数，将示波器的触发方式设置为外部触发，触发电平设置为开关电源的输出电压，以确保波形的稳定和准确。
b. 观测波形，将示波器的通道1连接至开关电源的输出端，观测电压波形，并记录纹波水平。
c. 测量纹波水平，通过示波器测量功能，得到纹波的峰峰值或有效值，并记录下来。
四、测试标准。
1. 纹波水平，根据开关电源的不同应用场景和标准要求，纹波水平通常需要满足一定的限制要求，如IEC 61000-3-2对家用电器的纹波要求等。
2. 测试环境，在进行纹波测试时，需要确保测试环境的稳定性和准确性，尽量减小外部干扰对测试结果的影响。
3. 测试频率，纹波测试通常需要在一定的频率范围内进行，以确保开关电源在不同工作条件下的纹波性能。
五、注意事项。
1. 测试人员需要具备一定的电子电路知识和测试经验，以确保测试的准确性和可靠性。
2. 在进行纹波测试时，需要注意安全问题，避免电压和电流对人身的伤害。
3. 测试过程中需要注意观察示波器的波形稳定性和准确度，确保测试结果的可靠性。
六、总结。
开关电源纹波测试是确保电子设备正常运行和电磁兼容性的重要手段，通过准确的测试方法和标准要求，可以有效评估开关电源的纹波性能，为产品的设计和生产提供参考依据。
纹波和噪声测试方法
纹波和噪声测试方法纹波和噪声测试方法，在电子设备的设计和测试过程中是非常重要的一环。
纹波是指电流或电压的周期性变化，而噪声则是指非周期性的电流或电压的随机变化。
纹波和噪声的存在可能会影响设备的性能和可靠性，因此需要进行相应的测试来评估和控制。
纹波和噪声测试方法主要分为以下几个方面：1.信号发生器测试：利用信号发生器产生特定频率和幅度的信号，然后通过示波器或频谱仪等仪器来观察电流或电压的波形和频谱。
通过分析波形和频谱，可以评估纹波和噪声的水平。
2.示波器测试：示波器是一种可以显示电流或电压波形的仪器，可以用来直接观察信号的纹波和噪声。
通过连接示波器到被测试的电路或设备上，可以实时观察纹波和噪声的水平和变化情况。
3.频谱分析仪测试：频谱分析仪可以将信号分解为不同频率的成分，并显示出它们的幅度。
可以通过连接频谱分析仪到被测试的电路或设备上，来分析纹波和噪声的频谱分布。
频谱分析可以帮助确定纹波和噪声的频率范围和幅度。
4.噪声测量仪器测试：噪声测量仪器是专门用于测量非周期性电流或电压的噪声水平的仪器。
常用的噪声测量仪器包括噪声分析仪和噪声源等。
通过连接噪声测量仪器到被测试的电路或设备上，可以测量并分析噪声的水平和特性。
5.模拟电压源测试：模拟电压源是用于产生稳定的参考电压的仪器，可以测试纹波的幅度。
通过连接模拟电压源到被测试的电路或设备上，并将输出接到示波器或频谱分析仪等仪器上，可以测量电压的纹波幅度，以评估设备的稳定性。
6.滤波器测试：滤波器可以用于降低纹波和噪声的水平。
通过连接滤波器到被测试的电路或设备上，并观察输出信号的纹波和噪声水平，可以评估滤波器的性能，并确定适合的滤波器参数。
总结起来，纹波和噪声测试方法主要包括信号发生器测试、示波器测试、频谱分析仪测试、噪声测量仪器测试、模拟电压源测试和滤波器测试等。
通过这些测试方法，可以评估和控制设备的纹波和噪声水平，以确保设备的性能和可靠性。
开关电源纹波测试方法
开关电源纹波测试方法开关电源是现代电子设备中广泛应用的一种电源类型，其具有高效、稳定、可靠等优点，但同时也存在着一些缺陷，如输出纹波较大。
因此，在开关电源设计和测试过程中，纹波测试是一个非常重要的环节，本文将介绍开关电源纹波测试的方法和注意事项。
一、什么是开关电源纹波？开关电源输出的电压不是稳定的直流电压，而是存在一定的交流成分，这种交流成分就是纹波。
纹波的大小和频率是衡量开关电源输出质量的重要指标，因为大的纹波会影响到电子设备的正常工作。
1. 示波器法示波器法是最常用的开关电源纹波测试方法之一，其原理是将开关电源输出的电压信号连接到示波器上，通过示波器的显示来观测纹波信号。
示波器法可以直观地显示出纹波信号的大小和频率，但需要注意的是，示波器的带宽和灵敏度要符合测试要求。
2. 多用表法多用表法是一种简单易行的开关电源纹波测试方法，其原理是将多用表连接到开关电源输出端，通过测量多用表的交流电压来判断纹波信号的大小。
多用表法的测试结果可能不够精确，但可以用于初步判断开关电源的输出质量。
3. 频谱分析法频谱分析法是一种较为精确的开关电源纹波测试方法，其原理是将开关电源输出的电压信号进行频谱分析，得到纹波信号的频谱特征。
频谱分析法可以有效地识别出纹波信号的谐波分量，对于开关电源输出信号的深入分析有很大的帮助。
三、开关电源纹波测试注意事项1. 测试环境应该干净、稳定，避免干扰信号的出现。
2. 测试仪器的选用要符合测试要求，例如示波器的带宽和灵敏度等。
3. 测试时需要注意开关电源的负载情况，不同的负载情况下，纹波信号的大小和频率也会有所变化。
4. 测试结果的判断需要参考开关电源的设计要求和应用场景，避免出现误判。
5. 长时间的纹波测试可能会对开关电源产生一定的负担，需要注意测试时间的安排。
四、总结开关电源纹波测试是开关电源设计和调试的重要环节，通过正确的测试方法和注意事项，可以有效地评估开关电源的输出质量，提高电子设备的稳定性和可靠性。
开关电源产生纹波和噪声的原因和测量方法
开关电源产生纹波和噪声的原因和测量方法关键字：噪声纹波开关电源本文简单地介绍开关电源产生纹波和噪声的原因和测量方法、测量装置、测量标准及减小纹波和噪声的措施。
纹波和噪声产生的原因开关电源输出的不是纯正的直流电压，里面有些交流成分，这就是纹波和噪声造成的。
纹波是输出直流电压的波动，与开关电源的开关动作有关。
每一个开、关过程，电能从输入端被“泵到”输出端，形成一个充电和放电的过程，从而造成输出电压的波动，波动频率与开关的频率相同。
纹波电压是纹波的波峰与波谷之间的峰峰值，其大小与开关电源的输入电容和输出电容的容量及品质有关。
噪声的产生原因有两种，一种是开关电源自身产生的;另一种是外界电磁场的干扰(EMI)，它能通过辐射进入开关电源或者通过电源线输入开关电源。
开关电源自身产生的噪声是一种高频的脉冲串，由发生在开关导通与截止瞬间产生的尖脉冲所造成，也称为开关噪声。
噪声脉冲串的频率比开关频率高得多，噪声电压是其峰峰值。
噪声电压的振幅很大程度上与开关电源的拓扑、电路中的寄生状态及PCB的设计有关。
利用示波器可以看到纹波和噪声的波形，如图1所示。
纹波的频率与开关管频率相同，而噪声的频率是开关管的两倍。
纹波电压的峰峰值和噪声电压的峰峰值之和就是纹波和噪声电压，其单位是mVp-p。
图1 纹波和噪声的波形纹波和噪声的测量方法纹波和噪声电压是开关电源的主要性能参数之一，因此如何精准测量是一个十分重要问题。
目前测量纹波和噪声电压是利用宽频带示波器来测量的方法，它能精准地测出纹波和噪声电压值。
由于开关电源的品种繁多(有不同的拓扑、工作频率、输出功率、不同的技术要求等)，但是各生产厂家都采用示波器测量法，仅测量装置上不完全相同，因此各厂对不同开关电源的测量都有自己的标准，即企业标准。
用示波器测量纹波和噪声的装置的框图如图2所示。
它由被测开关电源、负载、示波器及测量连线组成。
有的测量装置中还焊上电感或电容、电阻等元件。
图2 示波器测量框图从图2来看，似乎与其他测波形电路没有什么区别，但实际上要求不同。
开关电源的纹波和噪声测试方法
开关电源的纹波和噪声测试方法
开关电源输出的不是纯正的直流电压，里面有些交流成分，这就是纹波和噪声造成的。
纹波是输出直流电压的波动，与开关电源的开关动作有关。
噪声的产生原因有两种，一种是开关电源自身产生的；另一种是外接电磁产的干扰（EMI）。
利用示波器可以看到纹波和噪声的波形，纹波电压的峰峰值和噪声电压的峰峰值之和就是纹波和噪声电压，其单位是mVp-p。
用示波器测量纹波和噪声的装置框图如图所示，它由被测开关电源、负载、示波器及测量连线组成，有的测量装置中海焊上电感或电容、电阻等元件。
测量环境：
1.要防止环境的电磁场干扰侵入，使输出的噪声电压不受EMI的影响。
2.防止负载电路中可能产生的EMI干扰。
3.对小型开关型模块电源，由于内部无输出电容或输出电容小，所以在测量时要加上
适当的输出电容。
测量步骤：
1.启动示波器，用探头测量自带信号源，看频率和幅值是否相符。
2.开启开关电源，将示波器接地线与电源0V线连接，示波器调至交流档，档位100mV。
3.探头接触开关电源输出端，查看示波器上的波形，可降低档位锁定图形进行细致观
察，所看到的峰峰值就是纹波和噪声电压。
纹波和噪声测试方法(一)
纹波和噪声测试方法(一)纹波和噪声测试介绍纹波和噪声是电子设备中常见的问题，会对设备的性能和稳定性产生一定的影响。
因此，进行纹波和噪声测试是非常重要的。
本文将详细介绍纹波和噪声测试的各种方法。
简介纹波和噪声是电子设备中输出信号中不想要的变动或干扰。
纹波是交流电源中直流电平的波动，而噪声则是来自各种干扰源的信号。
为了确保设备性能和信号质量，纹波和噪声测试至关重要。
纹波测试方法1. 电压纹波测试电压纹波指的是电源电压在周期性时间内的变动，通常以峰-峰值进行表示。
常用的测试方法包括： - 使用示波器进行观测和测量； - 使用交流电压表进行直接测量； - 使用信号发生器在电源输入上注入一个特定频率的信号，然后使用示波器观测输出信号。
2. 电流纹波测试电流纹波是电子设备输出电流中的高频变化。
常用的测试方法包括： - 使用电流探头和示波器进行测量； - 使用高频电流变压器进行测量。
噪声测试方法1. 热噪声测试热噪声是由于电阻内分子热运动引起的随机信号。
进行热噪声测试时，可以使用以下方法： - 使用热噪声测试仪进行直接测量； -使用带宽限制器和功率计进行间接测量。
2. 信号噪声测试信号噪声是指信号中包含的非期望信号。
为了进行信号噪声测试，可以采用以下方法： - 使用示波器、频谱分析仪等工具进行观测和分析； - 使用滤波器和带宽限制器进行信号噪声的滤波处理。
结论纹波和噪声是电子设备中常见的问题，会对设备的性能和信号质量造成影响。
通过电压纹波测试和电流纹波测试，可以评估设备的交流电源质量。
而热噪声测试和信号噪声测试则可以评估设备的噪声水平。
通过这些测试方法，可以帮助我们找出问题所在，并采取相应的措施来改进设备的性能和信号质量。
以上是关于纹波和噪声测试的各种方法的详细介绍。
希望本文对您理解和应用纹波和噪声测试有所帮助。
其他注意事项1. 测试环境在进行纹波和噪声测试时，需要确保测试环境符合要求。
例如，测试环境应该尽量减少干扰源，如降低外部电磁场和热噪声。
纹波和噪声测试方法
纹波和噪声测试方法纹波和噪声测试方法纹波(Waveform Leakage)是指在信号传输过程中,由于传输线或传输媒介本身的特性引起的频率范围内的衰减或干扰。
纹波通常会对信号的精度和可靠性产生影响,因此在许多应用中需要进行纹波测试。
噪声(Noise)是指在信号处理过程中,由于各种干扰因素引起的随机信号。
噪声测试可以帮助评估信号的抗干扰能力和稳定性。
以下是几种常见的纹波和噪声测试方法:1. 静态纹波测试(Static Waveform Leakage):在测试过程中,信号被放置在一个固定位置,并使用仪器测量其频率范围内的衰减。
静态纹波测试可以评估传输线或传输媒介的特性,例如材料密度、电容和电感等。
2. 动态纹波测试(Dynamic Waveform Leakage):在测试过程中,信号通过传输线或传输媒介,并使用仪器测量其频率范围内的衰减。
动态纹波测试可以评估信号在不同负载下的抗干扰能力。
3. 噪声测试:噪声测试可以使用各种仪器进行,例如频谱仪、示波器、信号发生器等。
在测试中,信号被放置在一个固定位置,并使用仪器测量其频率范围内的噪声水平。
噪声测试可以评估信号的抗干扰能力和稳定性。
4. 纹波抑制测试:纹波抑制测试可以使用各种仪器进行,例如滤波器、放大器等。
在测试中,信号被放置在一个固定位置,并使用仪器测量其频率范围内的纹波水平。
纹波抑制测试可以帮助提高信号的精度和可靠性。
纹波和噪声测试方法的选择取决于具体的应用场景和需求。
测试方法可以提供有关信号传输性能的重要信息,例如抗干扰能力、稳定性和精度等。
因此,在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的测试方法。
开关电源纹波测试方法
开关电源纹波测试方法
一、开关电源纹波测试方法
1、测试目标：测试开关电源的纹波性能是否达到要求。
2、测试仪器：普尔兹技术有限公司电能质量分析仪（详见附录1）
3、测试环境：
（1）室内温度：常温
（2）室内湿度：50％
（3）室内噪声：小于50dB
4、测试电源：
（1）电源输入电压/频率：220V/50HZ
（2）电源输出电压：2-4V
（3）电源纹波含量：小于90%
5、测试步骤：
（1）打开电源，将电能质量分析仪连接到电源输出端，调节参数；
（2）调节电源输出电压，设置测试频率，启动电能质量分析仪；
（3）在电能质量分析仪画出纹波图像，观察纹波的形状，测量纹波峰峰值，以及与基波比值，判断纹波是否符合要求；
（4）统计纹波含量，如果小于90%，则测试合格，否则测试不通过。
6、注意事项：
（1）测试前，应将电能质量分析仪的参数调节至合适的状态；
（2）测试过程中，应注意安全，不要接触电源的电极；
（3）测试结束后，应将电能质量分析仪的参数调节至合适的状态，以保证测试仪器的精度。
输出噪声纹波的测试
输出噪声纹波的测试
输出纹波和噪声是指叠加在输出直流上交流成份，其中纹波是叠加在输出直流上开关频率的谐波分量，而噪声电压是与开关频率无关的非周期的分量。
测试纹波和噪声应在规定的带宽内测试，一般用20MHZ带宽，超20MHZ带宽的示波器可选用20MHZ带宽限制，一般用mVp-p表示，测量时应采用靠测法(见图十五)即去掉探头上的地线夹和测试钩，直接用示波器探头靠在电源模块的输出引针上，这样可以避免空间瞎射造成影响，还可以避免将共模信号叠加在真正要测试的差模信号上。
另一种方法是用双绞线测量。
适用于便装式电源的测量，如图十六所示。
将电源放置在一个离接地板25mm之上的地方，接地板由铝或铜板构成。
电源的输出公共端和AC输入地端直接与接地板连结，而且不长于50mm(线径应> 1mm2)用16AWG铜线傲成300mm长的双绞线，一端接电源输出，另一端并联一只47μF的钽电容，再接到示波器上。
电容的引线应尽可能短，注意极性不要接反。
示波器探头的“地线”应尽可能接到地线环。
输出纹波和噪声是指叠加在输出直流上交流成份，其中纹波是叠加在输出直流上开关频率的谐波分量，而噪声电压是与开关频率无关的非周期的分量。
测试纹波和噪声应在规定的带宽内测试，一般用20MHZ带宽，超20MHZ带宽的示波器可选用20MHZ带宽限制，噪声、纹波测试一般用mVp-p表示，测量时应采用摸拟示波器选择适当的量程，扫描速度应低干0.5秒，测峰－峰值杂音电压，接线如图。
开关电源的纹波噪声及测试方法
开关电源的纹波和噪声来源：今日电子／21ic作者：北京航空航天大学方佩敏开关电源（包括AC/DC转换器、DC/DC转换器、AC/DC模块和DC/DC模块）与线性电源相比较，最突出的优点是转换效率高，一般可达80%～85%，高的可达90%～97%；其次，开关电源采用高频变压器替代了笨重的工频变压器，不仅重量减轻，体积也减小了，因此应用范围越来越广。
但开关电源的缺点是由于其开关管工作于高频开关状态，输出的纹波和噪声电压较大，一般为输出电压的1%左右（低的为输出电压的0.5%左右），最好产品的纹波和噪声电压也有几十mV；而线性电源的调整管工作于线性状态，无纹波电压，输出的噪声电压也较小，其单位是μV。
本文简单地介绍开关电源产生纹波和噪声的原因和测量方法、测量装置、测量标准及减小纹波和噪声的措施。
纹波和噪声产生的原因开关电源输出的不是纯正的直流电压，里面有些交流成分，这就是纹波和噪声造成的。
纹波是输出直流电压的波动，与开关电源的开关动作有关。
每一个开、关过程，电能从输入端被“泵到”输出端，形成一个充电和放电的过程，从而造成输出电压的波动，波动频率与开关的频率相同。
纹波电压是纹波的波峰与波谷之间的峰峰值，其大小与开关电源的输入电容和输出电容的容量及品质有关。
噪声的产生原因有两种，一种是开关电源自身产生的；另一种是外界电磁场的干扰（EMI），它能通过辐射进入开关电源或者通过电源线输入开关电源。
开关电源自身产生的噪声是一种高频的脉冲串，由发生在开关导通与截止瞬间产生的尖脉冲所造成，也称为开关噪声。
噪声脉冲串的频率比开关频率高得多，噪声电压是其峰峰值。
噪声电压的振幅很大程度上与开关电源的拓扑、电路中的寄生状态及PCB的设计有关。
利用示波器可以看到纹波和噪声的波形，如图1所示。
纹波的频率与开关管频率相同，而噪声的频率是开关管的两倍。
纹波电压的峰峰值和噪声电压的峰峰值之和就是纹波和噪声电压，其单位是mVp-p。
图1 纹波和噪声的波形纹波和噪声的测量方法纹波和噪声电压是开关电源的主要性能参数之一，因此如何精准测量是一个十分重要问题。
噪声和纹波测试步骤
噪声和纹波测试步骤嘿，咱今儿个就来讲讲噪声和纹波测试的那些事儿！你可别小瞧了这噪声和纹波，它们就像隐藏在电路里的小捣蛋鬼，要是不把它们给弄清楚，那可会惹出不少麻烦呢！那怎么进行测试呢？首先，咱得把测试的环境准备好呀，就像要打仗得先把战场布置好一样。
这环境可不能马虎，得安静、稳定，不能有那些乱七八糟的干扰。
然后呢，把要测试的设备接上，就像给它穿上一件专门的测试服。
这时候，你就得瞪大眼睛，竖起耳朵啦！因为接下来的每一步都很关键呢。
接着，启动设备，让它开始工作。
这就好比让运动员开始跑步，咱得看看它跑起来的时候会不会发出奇怪的声音，会不会有不寻常的波动。
在测试的过程中，你得像个侦探一样，仔细观察各种数据和波形。
哎呀，这可真不是个轻松的活儿呀！但没办法，谁让咱要把这些小捣蛋鬼给揪出来呢。
你想想看，如果不认真测试，万一设备在关键时刻掉链子，那不就糟糕啦？就好比你正开着车，突然车子出了问题，那多吓人呀！测试的时候，还得注意各种细节。
比如说，探头的位置放得对不对呀，连接线有没有接好呀。
这些小细节就像一颗颗小螺丝钉，别看它们小，作用可大着呢！有时候，可能一次测试还不够，得反复测几次。
就像你做一道数学题，不验算几遍怎么能放心呢？等测试完了，还得好好分析那些数据和波形。
这就像医生看检查报告一样，得从那些密密麻麻的线条和数字里找出问题所在。
总之啊，噪声和纹波测试可不是一件随随便便就能做好的事情。
它需要我们细心、耐心，还得有一双敏锐的眼睛和一对灵敏的耳朵。
只有这样，才能把那些隐藏的问题给找出来，让设备能够稳稳当当、安安静静地工作。
你说是不是这个理儿呀？所以啊，可别小瞧了这噪声和纹波测试，它可是保证设备正常运行的重要环节呢！。
正确测量开关电源纹波的方法
正确测量开关电源纹波的方法原文标题：正确而又优雅地测试电源纹波本文试图阐述开关电源设计与测试中的若干细节问题，这是一些比较容易被忽视的小细节。
一、纹波的测量（一）、纹波的组成成分电源性能的最直观的表现是电源纹波，所谓电源的纹波就是指电源输出电压的波动。
如果是开关电源，输出纹波是有规律的摆动，摆动的频率等于开关频率。
纹波的形成是因为电流流过输出电容在电容的ESR上所引起的压降，开关电源中不断地有脉动的电流流经电容，所以它的纹波的频率等于开关频率。
图1、开关频率为500KHZ的开关电源的输出纹波然后，细心的你还会发现，脉动的电压波动上叠加了细细的“针针”，这是开关电源开关信号所引起的开关噪音。
因此，准确地说，电源的输出波动实际上有两个部分组成，纹波与噪音。
图2、电源的输出波动的分解前面已提及纹波的形成是因为脉动的电流流过输出电容，然后在电容的ESR上所形成的压降，所以要想消灭纹波是不可能的，只能是尽可能地去减小。
而叠加在纹波上的噪音却是有机会得到改善的，在开关电源中，开关管引起的开关噪音会叠加到输出电压上，然后因为其频率很多，很难被滤波器滤除，所以容易扩散至整个PCB板子，引起EMC问题。
关于开关噪音的改善，下文再详细阐述。
在想办法解决问题之前，我们需要获得准确的信息来作决策的依据，错误的信息输入必将得到更加错误的决定。
（二）、如何正确地测量电源的输出电压的纹波？为了叙述的方便，我们一般把输出电压的波动统称为纹波，但是我们在内心深处必须时刻有一个根深蒂固的概念，我们在测试时实际上是为了获取两个信息：纹波电压以及噪音。
纹波电压的形成与脉动电流和电容的ESR相关，所以在测试时需要分别测试不同负载电流下的纹波电压，这是基于不同的脉动电流的考量。
最需要的注意的是不要人为地增加ESR，所以测试时需要在输出电容的两端就近测量，否则路径会额外增加ESR值。
噪音的形成与开关路径上的寄生电感相关，所以在测试时需要注意不能引进额外的寄生电感，否则测试所得的开关噪音会大于实际值。
开关电源输出纹波测试方法
模块电源的基本参数及测试方法HOPLITE 2005-4-1电源的测试以下主要介绍一些对电源进行性能测试的方法。
测试采用标准的开尔文四端测试法。
图21为电源输出电压的开尔文四端测量。
测量是通过另外一对不同的接触端点和连线来进行的。
这对端点上没有负载电流通过，否则会产生毫伏级的测量误差。
图21为通用的测试设置。
1. 输出电压精度在标称的输入电压和额定负载下，用高精度的直流电压表来测试输出电压。
测量值与标称值之间的差值以百分比来表示就是输出电压精度，其计算公式为：其中U0为标称值，U为测量值。
2. 电压调整率随着输入电压的变化，输出电压会出现一定的变化。
输出电压随着输入电压变化的百分比就是电压调整率。
在25℃及标称的输入电压和额定负载下，测量：标称输入电压下的输出电压Un0高输入电压下的输出电压Uh0低输入电压下的输出电压U10取最大偏差电压，即取|Uh0-Un0|和|U10-Un0|中的最大值与标称输出电压下的输入电压Un0相比，以百分比来表示，就是电压调整率。
3. 负载调整率随着电源负载的变化，输出电压也会出现一定的变化。
输出电压随着负载变化的百分比就是负载调整率。
在25℃及标称的输入电压下测量：额定负载下的输出电压Un0空载或最小负载下的输出电压Uml0两次测量值的差值即|Un0-Uml0|与Un0相比，以百分比来表示，就是负载调整率。
4. 温度系数在标称输入电压和额定负载下，输出电压随环境温度的变化率称之为温度系数。
一般来说，温度升高输出电压下降。
把电源放在温度控制箱内，在标称输入电压和额定负载下，测量：25℃环境温度下的输出电压Un0升到最高工作温度并稳定15~30分后，测量输出电压Uht0降到最低工作温度并稳定15~30分后，测量输出电压U1t0分别计算出高温下的温度系数和低温下的温度系数，取两者中教大的数值作为温度系数。
高温下的温度系数 低温下的温度系数5. 输出纹波和噪音纹波和杂音是叠加在直流输出电压上的交流成分，对纹波和噪音的测量在额定负载和常温下进行。
地线要短——测试开关电源纹波时
地线要短——测试开关电源纹波时开关电源的纹波是指，叠加在开关电源输出电压上，频率与开关频率一致的交流量，其产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交流量。
测量纹波、噪声，需要使用隔直板+同轴电缆，而隔直板上的电容容量需要根据开关频率进行确定。
纹波测量：用同轴电缆从电源模块上引出输出，接到隔直板上，然后再通过同轴电缆接入示波器。
示波器阻抗选择50欧姆，AC耦合，带宽限制在20MHz，然后进行测量与读数。
测出的波形一般近似于三角波。
噪声测量：将示波器的带宽限制取消，其余配置相同，然后进行测量与读数。
我们在测试纹波的时候，希望能够测试准确，不希望其他频段的干扰引入导致测试数据异常。
所以用同轴电缆或者探头测试纹波的时候，地线的处理都尤为关键，否则会通过地线引入不必要的噪声。
在图所示的示例中，测试者犯了两个错误。
他的第一个错误是使用了一支带长接地引线的示波器探针；他的第二个错误是将探针形成的环路和接地引线均置于电源变压器和开关元件附近；他的最后一个错误是允许示波器探针和输出电容之间存在多余电感。
该问题在纹波波形中表现为高频拾取。
在电源中，存在大量可以很轻松地与探针耦合的高速、大信号电压和电流波形，其中包括耦合自电源变压器的磁场，耦合自开关节点的电场，以及由变压器互绕电容产生的共模电流。
DC/DC模块的电源纹波指标是一项很重要的参数。
干净的电源是数字电路稳定工作的前提，也是模拟器件的各项参数的重要保障。
为确定电源的质量，必须对DC/DC模块的输出纹波进行测量。
但很多人测量得到的纹波值动辄上百mV，甚至几百mV，远远比器件手册提供的最大纹波值大，这主要是测量方法的不正确造成的。
正确的测量方法1)限制示波器带宽为20MHz(大多中低端示波器档位限制在20MHz，高端产品还有200MHz带宽限制的选择)，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。
开关电源纹波测试方法
开关电源纹波测试方法概述您可以不依赖于极限测试，而是通过设置波动极限来评估测量结果是合格还是不合格。
该功能称为纹波测试。
纹波测试的概念根据使用波动极限表设置的波动极限，纹波测试功能可以评估结果是合格还是不合格。
可以指定最多12个频带，允许对每个频带进行测试。
如果使用波动极限指定的纹波值未被迹线上的任何测量点超过，则纹波测试将判断测量为“Pass”（合格）；否则，将判断测量为“Fail”（不合格）。
对于没有指定波动极限的激励范围中的测量点，测试将判断测量为“Pass”（合格）。
独个测量点是进行合格/不合格评估的目标。
将不评估测量点之间的内插部分。
波动极限定义了起点激励值、终点激励值、波动极限值和类型（打开/关闭）。
有关详细信息，请参见配置波动极限。
打开纹波测试功能时，与“Fail”（不合格）判断相对应的测量点将在屏幕上以红色指示，迹线的测试结果将根据每个测量点的结果显示（如果迹线上存在一个或多个红色测量点，则判断为“Fail”（不合格））。
有关如何显示结果的信息，请参见打开/关闭纹波测试和显示结果。
也可以确认屏幕上的通道测试结果（如果通道中的极限测试、纹波测试或带宽测试中出现了一条或多条不合格的迹线，则判断为“Fail”（不合格））。
显示纹波测试结果测量点和测试结果不合格的测量点将在屏幕上以红色显示。
迹线的测试结果将在图形的右上方指示为“Pass”（合格）或“Fail”（不合格）。
也可以显示选定频带内的纹波值。
每条迹线的结果将显示为“Ripln:Pass”（纹波n：合格）或“Ripln:Fail”（纹波n：不合格）。
n表示迹线号。
纹波值跟随在Bn之后（如果关闭了纹波显示，则仅显示Bn，不显示纹波值）。
例如，在下图中，第一行中的“Ripl1:Pass”（纹波1：合格）指示迹线1的结果。
B3后面的值是在纹波测试中指定的第三个频带的纹波值。
同样，第二行指示迹线2的测试结果，显示在第一个频带的纹波值。
有关如何显示结果的信息，请参见打开/关闭纹波测试和显示结果。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
开关电源的纹波和噪声(图)开关电源（包括AC/DC转换器、DC/DC转换器、AC/DC模块和DC/DC模块）与线性电源相比较，最突出的优点是转换效率高，一般可达80%～85%，高的可达90%～97%；其次，开关电源采用高频变压器替代了笨重的工频变压器，不仅重量减轻，体积也减小了，因此应用范围越来越广。
但开关电源的缺点是由于其开关管工作于高频开关状态，输出的纹波和噪声电压较大，一般为输出电压的1%左右（低的为输出电压的0.5%左右），最好产品的纹波和噪声电压也有几十mV；而线性电源的调整管工作于线性状态，无纹波电压，输出的噪声电压也较小，其单位是μV。
本文简单地介绍开关电源产生纹波和噪声的原因和测量方法、测量装置、测量标准及减小纹波和噪声的措施。
纹波和噪声产生的原因开关电源输出的不是纯正的直流电压，里面有些交流成分，这就是纹波和噪声造成的。
纹波是输出直流电压的波动，与开关电源的开关动作有关。
每一个开、关过程，电能从输入端被“泵到”输出端，形成一个充电和放电的过程，从而造成输出电压的波动，波动频率与开关的频率相同。
纹波电压是纹波的波峰与波谷之间的峰峰值，其大小与开关电源的输入电容和输出电容的容量及品质有关。
噪声的产生原因有两种，一种是开关电源自身产生的；另一种是外界电磁场的干扰（EMI），它能通过辐射进入开关电源或者通过电源线输入开关电源。
开关电源自身产生的噪声是一种高频的脉冲串，由发生在开关导通与截止瞬间产生的尖脉冲所造成，也称为开关噪声。
噪声脉冲串的频率比开关频率高得多，噪声电压是其峰峰值。
噪声电压的振幅很大程度上与开关电源的拓扑、电路中的寄生状态及PCB的设计有关。
利用示波器可以看到纹波和噪声的波形，如图1所示。
纹波的频率与开关管频率相同，而噪声的频率是开关管的两倍。
纹波电压的峰峰值和噪声电压的峰峰值之和就是纹波和噪声电压，其单位是mVp-p。
图1 纹波和噪声的波形纹波和噪声的测量方法纹波和噪声电压是开关电源的主要性能参数之一，因此如何精准测量是一个十分重要问题。
目前测量纹波和噪声电压是利用宽频带示波器来测量的方法，它能精准地测出纹波和噪声电压值。
由于开关电源的品种繁多（有不同的拓扑、工作频率、输出功率、不同的技术要求等），但是各生产厂家都采用示波器测量法，仅测量装置上不完全相同，因此各厂对不同开关电源的测量都有自己的标准，即企业标准。
用示波器测量纹波和噪声的装置的框图如图2所示。
它由被测开关电源、负载、示波器及测量连线组成。
有的测量装置中还焊上电感或电容、电阻等元件。
图2 示波器测量框图从图2来看，似乎与其他测波形电路没有什么区别，但实际上要求不同。
测纹波和噪声电压的要求如下：● 要防止环境的电磁场干扰（EMI）侵入，使输出的噪声电压不受EMI的影响；● 要防止负载电路中可能产生的EMI干扰；● 对小型开关型模块电源，由于内部无输出电容或输出电容较小，所以在测量时要加上适当的输出电容。
为满足第1条要求，测量连线应尽量短，并采用双绞线（消除共模噪声干扰）或同轴电缆；一般的示波器探头不能用，需用专用示波器探头；并且测量点应在电源输出端上，若测量点在负载上则会造成极大的测量误差。
为满足第2点，负载应采用阻性假负载。
经常有这样的情况发生，用户买回的开关电源或模块电源，在测量纹波和噪声这一性能指标时，发现与产品技术规格上的指标不符，大大地超过技术规格上的性能指标要求，这往往是用户的测量装置不合适，测量的方法（测量点的选择）不合适或采用通用的测量探头所致。
几种测量装置1双绞线测量装置双绞线测量装置如图3所示。
采用300mm（12英寸）长、#16AWG线规组成的双绞线与被测开关电源的+OUT及-OUT 连接，在+OUT与-OUT之间接上阻性假负载。
在双绞线末端接一个4TμF电解电容（钽电容）后输入带宽为50MHz （有的企业标准为20MHz）的示波器。
在测量点连接时，一端要接在+OUT上，另一端接到地平面端。
图3 双绞线测量装置这里要注意的是，双绞线接地线的末端要尽量的短，夹在探头的地线环上。
2 平行线测量装置平行线测量装置如图4所示。
图4中，C1是多层陶瓷电容（MLCC），容量为1μF，C2是钽电解电容，容量是10μF。
两条平行铜箔带的电压降之和小于输出电压值的2%。
该测量方法的优点是与实际工作环境比较接近，缺点是较容易捡拾EMI干扰。
图4 平行线测量装置3 专用示波器探头图5所示为一种专用示波器探头直接与波测电源靠接。
专用示波器探头上有个地线环，其探头的尖端接触电源输出正极，地线环接触电源的负极（GND），接触要可靠。
图5 示波器探头的接法这里顺便提出，不能采用示波器的通用探头，因为通用示波器探头的地线不屏蔽且较长，容易捡拾外界电磁场的干扰，造成较大的噪声输出，虚线面积越大，受干扰的影响越大，如图6所示。
图6 通用探头易造成干扰4 同轴电缆测量装置这里介绍两种同轴电缆测量装置。
图7是在被测电源的输出端接R、C电路后经输入同轴电缆（50Ω）后接示波器的AC输入端；图8是同轴电缆直接接电源输出端，在同轴电缆的两端串接1个0.68μF陶瓷电容及1个47Ω/1w 碳膜电阻后接入示波器。
T形BNC连接器和电容电阻的连接如图9所示。
图7 同轴电缆测量装置1图8 同轴电缆测量装置2图9 T形BNC连接器和电容电阻的连接纹波和噪声的测量标准以上介绍了多种测量装置，同一个被测电源若采用不同的测量装置，其测量的结果是不相同的，若能采用一样的标准测量装置来测，则测量的结果才有可比性。
近年来出台了几个测量纹波和噪声的标准，本文将介绍一种基于JEITA-RC9131A测量标准的测量装置，如图10所示。
图10 基于JEITA-RC9131A测量标准的测量装置该标准规定在被测电源输出正、负端小于150mm处并联两个电容C2及C3，C2为22μF电解电容，C3为0.47μF 薄膜电容。
在这两个电容的连接端接负载及不超过1.5m长的50Ω同轴电缆，同轴电缆的另一端连接一个50Ω的电阻R和串接一个4700pF的电容C1后接入示波器，示波器的带宽为100MHz。
同轴电缆的两端连接线应尽可能地短，以防止捡拾辐射的噪声。
另外，连接负载的线若越长，则测出的纹波和噪声电压越大，在这情况下有必要连接C2及C3。
若示波器探头的地线太长，则纹波和噪声的测量不可能精确。
另外，测试应在温室条件下，被测电源应输入正常的电压，输出额定电压及额定负载电流。
不正确与正确测量的比较1探头的选择图11是用AAT1121芯片组成的降压式DC/DC转换器电路及测量正确和不正确的波形图。
若采用普通的示波器探头来测量（如图12所示），由于地线与探头组成的回路面积太大（由剖面线组成的面积），它相当于一根“天线”，极易受到EMI的干扰，其输出的纹波和噪声电压相当大（见图11中右面的示波器波形图中绿色的纹波和噪声波形）。
若采用专用的测量探头（如图13所示），它的地线极短，探头与地线组成回路面积较小，受到EMI 干扰极小，其输出纹波和噪声波形如图11右面的红色线所示。
这例子说明一般通用示波器的探头是不能用的。
图11 AAT1121电路测量波形图12 用普通示波器探头测得的波形图13 用专用测量探头测得的波2 探头与测试点的接触是否良好以金升阳公司的1W DC/DC电源模块IF0505RN-1W为例，采用专用探头靠测法，排除外界EMI噪声干扰，探头接触良好时，测出的纹波和噪声电压为4.8mVp-p，如图14所示。
若触头接触不良时，则测出的纹波和噪声电压为8.4mVp-p，如图15所示。
图14 电源模块IF0505RN-1W测试波形（接触良好）图15 电源模块IF0505RN-1W测试波形（接触不良）这里顺便再用普通示波器探头测试一下，其测试结果是纹波和噪声电压为48mVp-p，如图16所示。
图16 电源模块IF0505RN-1W测试波形（普通探头）减小纹波和噪声电压的措施开关电源除开关噪声外，在AC/DC转换器中输入的市电经全波整流及电容滤波，电流波形为脉冲，如图17所示（图a是全波整流、滤波电路，b是电压及电流波形）。
电流波形中有高次谐波，它会增加噪声输出。
良好的开关电源（AC/DC转换器）在电路增加了功率因数校正（PFC）电路，使输出电流近似正弦波，降低高次谐波，功率因数提高到0.95左右，减小了对电网的污染。
电路图如图18所示。
图17 开关电源整流波形图18 开关电源PFC电路开关电源或模块的输出纹波和噪声电压的大小与其电源的拓扑，各部分电路的设计及PCB设计有关。
例如，采用多相输出结构，可有效地降低纹波输出。
现在的开关电源的开关频率越来越高；低的是几十kHz，一般是几百kHz，而高的可达1MHz以上。
因此产生的纹波电压及噪声电压的频率都很高，要减小纹波和噪声最简单的办法是在电源电路中加无源低通滤波器。
1减少EMI的措施可以采用金属外壳做屏蔽减小外界电磁场辐射干扰。
为减少从电源线输入的电磁干扰，在电源输入端加EMI滤波器，如图19所示（EMI滤波器也称为电源滤波器）。
图19 开关电源加EMI滤波2 在输出端采用高频性能好、ESR低的电容采用高分子聚合物固态电解质的铝或钽电解电容作输出电容是最佳的，其特点是尺寸小而电容量大，高频下ESR 阻抗低，允许纹波电流大。
它最适用于高效率、低电压、大电流降压式DC/DC转换器及DC/DC模块电源作输出电容。
例如，一种高分子聚合物钽固态电解电容为68μF，其在20℃、100kHz时的等效串联电阻（ESR）最大值为25mΩ，最大的允许纹波电流（在100kHz时）为2400mArms，其尺寸为：7.3mm（长）×4.3mm（宽）×1.8mm（高），其型号为10TPE68M（贴片或封装）。
纹波电压ΔVOUT为：ΔVOUT=ΔIOUT×ESR（1)若ΔIOUT=0.5A，ESR=25mΩ，则ΔVOUT=12.5mV。
若采用普通的铝电解电容作输出电容，额定电压10V、额定电容量100μF，在20℃、120Hz时的等效串联电阻为5.0Ω，最大纹波电流为70mA。
它只能工作于10kHz左右，无法在高频（100kHz以上的频率）下工作，再增加电容量也无效，因为超过10kHz时，它已成电感特性了。
某些开关频率在100kHz到几百kHz之间的电源，采用多层陶电容（MLCC）或钽电解电容作输出电容的效果也不错，其价位要比高分子聚合物固态电解质电容要低得多。
3 采用与产品系统的频率同步为减小输出噪声，电源的开关频率应与系统中的频率同步，即开关电源采用外同步输入系统的频率，使开关的频率与系统的频率相同。
4 避免多个模块电源之间相互干扰在同一块PCB上可能有多个模块电源一起工作。
若模块电源是不屏蔽的、并且靠的很近，则可能相互干扰使输出噪声电压增加。