关于纹波测试的相关问题
电源纹波测试的正确方法
电源纹波测试的正确方法随着技术的发展,电源纹波测试已经成为电子工程领域中非常重要的测量技术,它可以帮助工程师们测量和分析电源纹波产生的影响,从而获得准确的数据。
在本文中,我们将介绍一些有关电源纹波测试的正确方法,希望能够为您提供帮助。
首先,电源纹波测试是测量电源纹波的一种技术,它可以测量电源纹波的幅值,频率和相位。
为此,首先需要用测试仪测量电源纹波的信号,并记录相关的参数。
在测量之后,需要将测量结果绘制成波形图,以分析电源纹波的特性。
其次,电源纹波测试的精度与测量系统的性能和精度有关,因此必须对其进行校准。
一般来说,需要使用源信号进行校准,然后将其用作测量电源纹波的参考信号。
此外,使用相同的参照信号进行此类测量可以实现准确度和重复性的最优化。
再次,在测量电源纹波幅值时,测量时间长短也是一个重要因素。
如果测量时间太短,则可能不能得到准确的测量结果;如果测量时间太长,则可能会导致无效的测量结果。
因此,在实际测量中,应该根据实际情况选择合适的测量时间,以获得有效的测量结果。
此外,同时监测电源纹波的频率和相位也是很重要的,在观察电源纹波时,应注意它们在频率和相位方面的变化,以了解电源纹波的变化情况。
最后,在实际测量中,除了将电源纹波的信号绘制到时域波形图之外,还可以将其绘制到频域波形图上,以更好地了解细微的纹波信号。
另外,在实际测量中,还应根据测量结果,对电源纹波特性进行分析,以了解其影响电路性能的情况。
综上所述,电源纹波测试是一项重要的测量技术,它可以帮助工程师们了解电源纹波产生的影响,并获得准确的数据。
正确的测量方法包括使用测试仪测量纹波信号、绘制波形图以及根据测量结果分析并控制电源纹波的特性。
只有通过正确有效的测量方法,才能使得电源纹波测试更加准确可靠。
电源纹波测试的正确方法
电源纹波测试的正确方法电源纹波是一种通用的电子测试方法,用于检测电子系统中的电源质量。
电源纹波测试可以发现许多电源问题,包括高频抖动、低频抖动、交流谐波和滞后。
这些噪音可能会影响电子系统的性能,因此,对电源纹波的测量非常重要。
电源纹波测试的正确方法包括以下几个步骤:第一步:连接测量仪和被测装置。
首先,应确保测量仪和被测装置之间有良好的接触。
这样可以确保测量仪能够准确地测量被测装置的电源纹波信号。
第二步:设置测量参数。
其次,根据要测量的电源类型,应正确设置测量仪的测量参数。
这样可以确保测量仪能够正确地测量电源纹波信号,从而获得正确的测量结果。
第三步:开始测量。
最后,应准备好该测量仪,开始测量电源纹波信号。
该测量仪将自动进行测量,并记录测量结果。
电源纹波测试是一项重要的电子测试任务,其成功与否将直接影响到电子系统的性能和可靠性。
因此,在进行电源纹波测试时,应特别注意以上三个步骤,以确保测量结果的准确性。
此外,电源纹波测试还可以和其他测试方法相结合,以进一步评估其影响。
例如,在实际应用中,可以将电源纹波测试和软件功能测试或硬件功能测试等相结合,以识别和分析电源纹波所引起的问题。
电源纹波测试是一个非常重要的诊断测试工具,可以给电子系统的设计和制造带来许多好处,其中包括:可以预防性地检测电源不良质量,从而避免由此导致的故障和停机;可以及早发现隐藏在电源纹波中的问题;还可以及时追踪电源纹波变化,以检测需要调整的范围和内容。
总之,正确的电源纹波测试是电子系统的设计和制造过程中的重要步骤,因此,应特别注意以上三个步骤,确保测量结果的准确性。
纹波测量
纹波测试方法
纹波测试的注意事项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。
1 )、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。
2 )、对于恒流源的测试,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。
电源纹波噪声测试方法我们今天的电子电路(比如手机、服务器等领域)的切换速度、信号摆率比以前更高,同时芯片的封装和信号摆幅却越来越小,对噪声更加敏感。
因此,今天的电路设计者们比以前会更关心电源噪声的影响。
实时示波器是用来进行电源噪声测量的一种常用工具,但是如果使用方法不对可能会带来完全错误的测量结果,笔者在和用户交流过程中发现很多用户的测试方法不尽正确,所以把电源纹波噪声测试中需要注意的一些问题做一下总结,供大家参考。
由于电源噪声带宽很宽,所以很多人会选择示波器做电源噪声测量。
但是不能忽略的是,实时宽带数字示波器以及其探头都有其固有的噪声。
如果要测量的噪声与示波器和探头的噪声在相同数量级,那么要进行精确测量将是非常困难的一件事情。
示波器的主要噪声来源于2个方面:示波器本身的噪声和探头的噪声。
所有的实时示波器都实用衰减器来调整垂直量程。
设置衰减以后示波器本身的噪声会被放大。
比如,当不用衰减器时,示波器的基本量程是5mV/ 格,假设此时示波器此时的底噪声是500uVRMS。
当把量程改成50mV/ 格时,示波器会在输入电路中增加一个10:1的衰减器。
为了显示正确的电压信号,示波器最后显示时会把信号再放大10倍显示。
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。
纹波和噪声的测试方法
纹波和噪声的测试方法纹波和噪声是测试中常见的两种问题,它们会对系统性能产生负面影响。
因此,了解纹波和噪声的测试方法是非常重要的。
本文将介绍纹波和噪声的定义、产生原因以及常见的测试方法。
一、纹波的定义和产生原因纹波是指信号或电压在周期性变化中的波动。
在电子电路中,纹波通常是由于电源或信号源的不稳定性引起的。
纹波会导致系统性能下降,影响信号的准确性和稳定性。
纹波的产生原因主要有以下几点:1. 电源质量不佳:电源的输出不稳定,会导致电压的波动,进而引起纹波。
2. 电源滤波不足:电源滤波电容不足或滤波电路设计不当,无法有效降低纹波。
3. 电源线路干扰:电源线路附近的干扰源,例如开关电源、电机等,会对电源线产生干扰,引起纹波。
4. 地线干扰:地线干扰是指由于地线阻抗不均匀或地线回路中存在干扰源,导致信号线受到干扰而产生纹波。
二、纹波的测试方法为了保证系统的稳定性和可靠性,需要对纹波进行测试和评估。
下面介绍几种常见的纹波测试方法。
1. 示波器测量法:示波器是最常用的测试工具之一。
通过将示波器探头连接到待测信号上,可以观察到信号的波形。
通过观察波形的峰峰值或有效值,可以评估纹波的大小。
2. 频谱分析法:频谱分析是一种通过将信号转换为频域来分析信号的方法。
通过频谱分析仪,可以将信号转换为频谱图,从而观察到信号中各个频率成分的强度。
通过观察频谱图中的纹波分量,可以评估纹波的大小。
3. 电压测量法:通过将待测信号连接到电压表上,直接测量信号的电压大小。
通过对比测量结果和标准值,可以评估纹波的大小。
三、噪声的定义和产生原因噪声是指在信号中存在的随机干扰。
在电子系统中,噪声是不可避免的,它会降低信号的质量和可靠性。
噪声分为各种类型,包括热噪声、量子噪声、互调失真噪声等。
噪声的产生原因主要有以下几点:1. 环境干扰:电子系统通常工作在复杂的环境中,周围的电磁场干扰、温度变化等都会对系统产生噪声的影响。
2. 元器件噪声:电子元器件本身存在噪声,例如晶体管、电阻、电容等都会对信号产生噪声。
电源纹波和电源噪声测量的七大注意事项
电源纹波和电源噪声测量的七大注意事项示波器是测量电源纹波和电源噪声的必备工具,但在实际的测量中,如何选择合适的带宽、采样率,如何选择探头、示波器的耦合方式,甚至接地,都会对测量结果带来不一样的影响,以下总结了一些来自具体实际案例中的关键注意事项。
(本文整理自21ic主办的电源技术研讨会)电源纹波(Power Ripple)和电源噪声(Power Noise)的定义目前,关于电源纹波和电源噪声其实并没有一个协会给定的标准定义。
但是,业内渐渐形成了一个约定俗成的说法,将电源纹波理解为电源模块包括VRM的输出电压的波动,和复杂的供电网络无关,或者说是电源输出的源端(Source端)的电压的波动,电源噪声则是指电源模块工作在实际产品系统中,经过供电分布网络将电源能量输送到芯片管脚处,在芯片管脚处的电压的波动,或者简单说是电源输出的末端(Sink端)的电压的波动。
也可以这么说:电压的波动在源端叫纹波(Ripple),在末端叫噪声(Noise)。
在开关电源的众多的测试项目中,电源纹波和电源噪声是一个重要的测试项。
电源纹波和噪声在示波器上的显示。
一、示波器带宽选择带宽是示波器的最重要的一个指标,理论上来说,只要带宽覆盖被测信号能量的99.9%,测量的误差可以小于3%,即是合适的带宽。
因此,业界也存在着多个带宽选择法则,例如:5倍法则、三倍正弦波频率、1.8倍法则、1/3法则。
针对不同的测量信号和测量要求适用不同的法则。
根据上升时间和带宽的关系,似乎可以得出结论,带宽越高,测量的误差越小。
但实际上,具体的应用中并非如此。
因为,示波器毕竟不是一个理想的仪器,测量系统本身有噪声。
这些噪声包括放大器的噪声,ADC的噪声,有源探头的噪声,探头地线感应的空间辐射噪声及地环路耦合的传导噪声从信噪比的角度理解,只有当被测信号的能量远大于示波器测量系统本身带来的噪声能量的时候即信噪比足够大的时候,选择的带宽才是合适的。
电源纹波测量的带宽选择取决于电源开关管的上升时间,测量纹波的带宽等于测量开关管的带宽。
电源纹波测试的正确方法
电源纹波测试的正确方法
电源质量的重要性不容忽视,它决定了设备的稳定性和可靠性,因此电源纹波测试是常规测试的一项重要内容,它的准确性和及时性对设备的可靠性至关重要。
本文旨在介绍电源纹波测量的正确测试方法,以期提高检测效率,提高检测效果。
首先,应该根据电路的特性,选择适当的测试点,以实现纹波测量。
如果电路中有多条回路,应选择具有代表性的测试点。
其次,应正确选择仪器和仪表,以确保测量的精度和准确性。
通常使用示波器和万用表来进行电源纹波测量,但也可以使用数字多用表、数字示波器和计算机等来测量。
第三,应根据测试结果正确解释测量数据,以判断电源纹波是否达到要求。
测量获得的数据应与电路设计文档中的纹波标准对比,检查它们是否相符。
相符则表明电源纹波符合要求,反之则需要进行调整或改进,以达到要求的纹波性能。
第四,完成电源纹波测量后,应记录测试数据和测试结果,并及时向管理部门提交。
这样可以保证测试结果的可靠性,更有效地对产品质量进行管理。
虽然我们可能有很多办法来测量电源纹波,但重要的是要采用正确的测试方法,以确保测试效果。
电源纹波测量是实际测试中需要考虑的重要因素,因此上述介绍的正确测试方法可以帮助我们更好地测量电源纹波,并及时提出有效的改进措施,以确保产品可靠性。
总之,电源纹波测试的正确方法包括正确选择测试点、选择合适
的测量仪器、正确解释测试数据并记录结果。
采用正确的测试方法,可以提高测量精度,提高测试效果,有效控制电源的质量,保证设备的稳定性和可靠性。
电源测试中经常困扰你的是什么?怎么解决纹波过大?
电源测试中经常困扰你的是什么?怎么解决纹波过
大?
电源测试中经常困扰你的是什幺?
一提到电源测试,我们首先想到的是纹波测试、开关损耗、电源谐波、环路响应等。
那幺接下来想跟烧友们介绍下纹波测试问题。
电压的波动一般分为两种:纹波和噪声,一般来说把低于500KHz频率的波动称为纹波,高于20MHz频率的一般不测试(属于干扰范畴)。
1、示波器带宽限制到20M,这个是必须的。
耦合方式:交流耦合
2、示波器必须是浮地测试,也就是说示波器的供电三角插头的地线必须去掉,不与插板的地线相接。
这个要特别小心,特别是电源电压较高的时候。
led纹波电流测试方法
led纹波电流测试方法(实用版2篇)目录(篇1)1.led纹波电流测试方法的介绍2.led纹波电流测试方法的具体步骤3.led纹波电流测试方法的优点和缺点4.led纹波电流测试方法的应用范围和限制5.如何正确使用led纹波电流测试方法正文(篇1)一、led纹波电流测试方法的介绍led纹波电流测试方法是用于测量led器件中的纹波电流的方法。
纹波电流是指在交流信号或直流信号中的小电压或电流变化,通常以一定的频率和幅度波动。
led器件中的纹波电流会影响其性能和使用寿命,因此需要进行有效的测试和控制。
二、led纹波电流测试方法的具体步骤1.首先,需要将led器件连接到测试仪器上,通常使用的是交流电源或直流电源。
2.然后,使用测试仪器测量led器件中的电流和电压,记录下纹波电流的幅度和频率。
3.最后,根据测量结果进行分析和处理,以确定led器件的性能和寿命。
三、led纹波电流测试方法的优点和缺点1.优点:led纹波电流测试方法可以有效地测量led器件中的纹波电流,从而控制其性能和使用寿命。
此外,该方法操作简单,易于使用,并且可以快速地得到测试结果。
2.缺点:led纹波电流测试方法存在一定的误差,因为测量结果受到测试仪器和环境因素的影响。
此外,该方法需要一定的专业知识和技能,因此需要专业人员进行操作。
四、led纹波电流测试方法的应用范围和限制1.应用范围:led纹波电流测试方法适用于各种类型的led器件,包括照明、显示、传感器等。
2.限制:该方法只能测量led器件中的纹波电流,无法测量其他影响其性能和寿命的因素。
目录(篇2)I.引言A.led的发展现状B.led纹波电流测试的重要性II.led纹波电流测试原理A.什么是纹波电流B.led纹波电流的来源C.led纹波电流的测试方法III.led纹波电流测试设备和方法A.测试设备B.测试步骤C.测试结果分析IV.led纹波电流测试的应用A.led设备的可靠性提高B.led设备的安全性保障C.led设备的应用前景正文(篇2)随着led的普及和应用,led纹波电流测试也变得越来越重要。
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。
led纹波电流测试方法
led纹波电流测试方法【原创版3篇】篇1 目录1.LED 纹波电流的概念及影响2.LED 纹波电流的测试方法3.纹波电流与电容器的关系4.降低纹波电流的方法5.结论篇1正文一、LED 纹波电流的概念及影响LED 纹波电流是指流经 LED 的交流电流的 RMS 值,其在 LED 电压上表现为脉动或纹波电压。
纹波电流或电压可能导致击穿,由于是交流成分,会在电容上发生耗散。
当纹波电流过大时,超过了电容的最大容许纹波电流,会导致电容烧毁。
此外,纹波电流与频率成正比,因此低频时纹波电流也比较低。
二、LED 纹波电流的测试方法测试 LED 纹波电流的方法主要有两种:使用电流探头和电压探头。
然而,电流探头一般比电压探头误差大,因此能用电压探头搞定的就最好别用电流探头。
三、纹波电流与电容器的关系纹波电流和纹波电压在一些资料中被称为涟波电流和涟波电压,它们与电容器的 ESR(等效串连电阻)关系密切。
可以用以下式子表示:Urms = Irms * R。
当纹波电压增大时,纹波电流也随之增大,这也是要求电容具备更低 ESR 值的原因。
四、降低纹波电流的方法为了降低纹波电流,可以采用梯形积分 PI 控制方法。
这种方法能有效地减小电源的纹波电流,电流纹波系数降低到 1.5%,达到了控制目的。
五、结论总之,LED 纹波电流是影响 LED 性能的一个重要因素。
通过选择合适的测试方法,控制电容器的 ESR 和采用梯形积分 PI 控制方法等手段,可以有效地降低纹波电流,提高 LED 的性能和寿命。
篇2 目录一、LED 纹波电流的概念及影响二、检测 LED 电源纹波的方法三、纹波电压的标准及其与寿命关系四、降低纹波电流的措施五、结论:LED 纹波电流可控,对 LED 照明应用无影响篇2正文一、LED 纹波电流的概念及影响LED 纹波电流是指流经 LED 的交流电流的 RMS 值,其在 LED 电压上表现为脉动或纹波电压。
纹波电流或电压可能会导致击穿,由于是交流成分,会在电容上发生耗散。
电源纹波测试的正确方法
电源纹波测试的正确方法
纹波是指由电源转换器产生的无规律的波动电压或电流,它可能会降低电子设备的性能,并且会影响设备的可靠性,因此确定纹波的状态以及相应电源的品质是必不可少的。
正确和精确的纹波测试是电源质量评估的重要指标,确保产品质量。
纹波测试的正确方法包括以下几点:
首先,根据电源给定的输出频率和额定电压,应该使用正确的测量仪表进行测量。
如果输出频率是50Hz,应使用正确的50Hz测量仪表,如果输出频率是60Hz,则应使用正确的60Hz测量仪表。
其次,在实际测量过程中,应根据电源的形式选择正确的测量模式,如直流电源选择直流模式,交流电源选择交流模式等。
第三,测量时应把测量仪表与电源之间的电气距离尽可能地缩短、保持一定,以确保测试结果的准确性。
第四,测量仪表的钳表头应尽量靠近电源的输入端或输出端,以使测量更加精确。
第五,在实际测量过程中,要把测量仪表的灵敏度设定在合理的范围,以便正确的来观测和测量电源的纹波状态。
最后,注意仪表的功能及其使用范围,以确保测试结果的准确性。
正确测量纹波是电源质量评估的重要指标,也是保证设备安全性和可靠性的关键。
纹波测试的正确方法不仅有助于正确评估电源质量,而且可以保证设备质量。
因此,合理掌握纹波测试的正确方法,对于电源质量的维护和评估,也是非常必要的。
纹波测量注意项
今天的电子电路(比如手机、服务器等领域)的切换速度、信号摆率比以前更高,同时芯片的封装和信号摆幅却越来越小,对噪声更加敏感。
因此,今天的电路设计者们比以前会更关心电源噪声的影响。
实时示波器是用来进行电源噪声测量的一种常用工具,但是如果使用方法不对可能会带来完全错误的测量结果,笔者在和用户交流过程中发现很多用户的测试方法不尽正确,所以把电源纹波噪声测试中需要注意的一些问题做一下总结,供大家参考。
由于电源噪声带宽很宽,所以很多人会选择示波器做电源噪声测量。
但是不能忽略的是,实时宽带数字示波器以及其探头都有其固有的噪声。
如果要测量的噪声与示波器和探头的噪声在相同数量级,那么要进行精确测量将是非常困难的一件事情。
+ ——>probe——> Attenuator——>Amplifier——> A/D converterGND ——>ProbeNoiseNoi se示波器的主要噪声来源于2个方面:探头的噪声和示波器本身的噪声。
所有的实时示波器都实用衰减器来调整垂直量程。
设置衰减以后示波器本身的噪声会被放大。
比如,当不用衰减器时,示波器的基本量程是5mV/格,假设此时示波器此时的底噪声是500uVRMS。
当把量程改成50mV/格时,示波器会在输入电路中增加一个10:1的衰减器。
为了显示正确的电压信号,示波器最后显示时会把信号再放大10倍显示。
因此此时示波器的底噪声看起来就有5mVRMS了。
因此,测量噪声时应尽可能使用示波器最灵敏的量程档。
但是示波器在最灵敏档下通常不具有足够的偏置范围可以把被测直流电压拉到示波器屏幕中心范围进行测试,因此通常需要利用示波器的AC耦合功能把直流电平滤掉只测量AC成分。
基于同样的原因,在电源测量中也应该尽量使用1:1的探头而不是示波器标配的10:1的探头。
否则示波器的噪声也会被放大。
探头带来的噪声是在在衰减器前面耦合进来的,因此无论衰减比设置多少,探头贡献的噪声都是一定的。
电源纹波测试详解
电源纹波测试一、纹波的定义电源纹波是电源性能最直观的表现,直流稳压电源一般是由交流电源经整流稳压等环节而形成的,不可避免地在直流稳压量中多少带有一些交流成分,这种叠加在直流稳压上的交流分量就称之为纹波(Ripple)。
图1 纹波与噪声示意图二、纹波的表示方法纹波可以用绝对量(有效值)、相对量(纹波系数)、或峰峰值来表示。
假设电源工作在稳压状态,其输出为5V/2A,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/5V=0.20%。
图2 纹波与噪声测量范围示意图三、纹波的危害(1)容易在用电器上产生谐波,而谐波会产生更多的危害;(2)降低了电源的效率;(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;(4)会干扰数字电路的逻辑关系,影响其正常工作;(5)会带来噪音干扰,使图像设备、音响设备不能正常工作;四、开关电源输出纹波主要来源1、来自开关电源的开关纹波以降压(Buck)电路为例。
降压电路的开关器件以特定频率导通或关断。
当器件开关时会产生与开关周期一致的开关纹波。
开关纹波的频率范围通常为几十kHz 至几MHz。
图3 开关电源的开关纹波示意图2、来自开关电源的高频纹波由于电路中寄生电感和电容的影响,实际中的开关电源还会随着开关管的导通和截止瞬间产生高频开关噪声。
开关噪声的频率高于开关频率;其幅值与寄生参数和PCB 布局有较大关联。
图4 开关电源的高频纹波示意图3、负载变化引入的纹波在某些应用场景中,负载电流会快速变化。
电流的剧烈变化会导致输出电压的波动。
图5 负载变化引入的纹波示意图五、纹波的测试方式使用示波器来测量纹波,首先探头一般情况下建议使用1X档,避免不必要的噪声衰减影响纹波的测量。
同时,记得要将示波器通道的衰减比也调成1X。
图6 测量纹波探头设置对比示意图一般开关电源输出的纹波频率在0~20MHz范围。
而高频同步开关噪声和信号反射等引起的噪声在0~1GHz范围。
浅谈工程上对纹波和噪声测试的几个误区
浅谈工程上对纹波和噪声测试的几个误区开关电源在很多领域得到了广泛的应用,尤其上在航空、航天、通信、高可靠领域得到了广泛的应用。
有些场合对开关电源的输出纹波和噪声要求比较严格,比如激光电源、图像、音频处理设备。
输出纹波如果过大则会影响图像和音频的质量。
所以正确的认识、测试和抑制纹波就显得非常重要。
很多人在测试纹波和噪声时往往会出现上百mv,或者几百mv,远远比说明书提供的纹波值大很多,这主要是测试方法不正确造成的。
造成对纹波测试的几点误区。
误区一:纹波和噪声的区别开关电源以工作频率高、体积小、效率高代替了线性电源,得到了大量的应用。
但同时由于开关电源的开关管工作在高频的开关状态,每一个开关过程,电能从输入端被“泵到”输出端,在输出电容上形成一个充电和放电的过程,从而造成输出电压的波动,而且此波动的频率与开关管的开关频率相同,这个波动就是输出纹波(见图1),是叠加在输出直流上的交流成分,纹波的幅值是该交流成分的波峰与波谷之间的峰峰值,其大小与开关电源的输出电容的容量和品质有关。
而噪声是开关电源自身产生一种高频脉冲串,由发生在开关导通与截止瞬间产生的尖脉冲所造成,噪声的频率比开关频率高的多,噪声电压的大小很大程度上与开关电源的拓扑、变压器的绕制、电路中的寄生参数、测试时外部的电磁环境以及PCB的布线设计有关。
纹波和噪声是两种不同的概念,但在工程上,在对电源进行测试时,一般并不刻意的去把他们分开,我们关注的是接受供电的电路、仪器、仪表是否会收到影响,所以我们测量的是纹波和噪声两者的合成干扰,用峰峰值(VP-P)表示。
图1误区二:测试带宽的选择,带宽越大测试越准确这种认为是不正确的。
输出纹波的频率和电源的开关频率相同,而开关频率目前一般从几十KHZ到几MHZ,另外由开关器件所造成的干扰也小于20MHZ,带宽限制在20MHZ,也是避免外界的高频噪声影响纹波的测试。
一般情况下,模块使用说明书都会提到该模块在测试纹波时所选用的示波器测试带宽。
电源纹波测试的正确方法
电源纹波测试的正确方法
电源纹波测试是对电源质量的一种重要检测方式,用以检测电源产生的纹波大小,并要求纹波能量低于预设值,以确保电源质量。
本文将介绍电源纹波测试的正确方法,为用户提供实用参考。
首先,在电源纹波测试前,应确保电源负载正常,并将其设置为稳定状态。
通常,对于电源纹波测试,其负载最好为25%~50%。
同时,应根据具体情况,依次检查电源连接、周围环境等。
其次,在实际测量过程中,应选择合适的测量仪器。
在这里,建议用户选择专业性能更强,精度更高的仪器。
此外,电源纹波测试数据应可靠可信,因此,在实际测量过程中,应采用最准确、最严格的要求,并进行校准处理。
最后,电源纹波测试完成后,应根据测试结果,判断电源纹波能量是否低于预设值。
如果电源纹波能量超过预设值,则应检查电路负荷过大、负荷分布不均衡以及其他因素。
如果电源纹波能量达到预设值,则可以安全使用。
总之,电源纹波测试是一种重要的检测方式,其正确的测试方法非常重要。
首先,应确保电源负载正常,并使用专业仪器进行测量;其次,在实际测量过程中应严格按照要求和校准处理;最后,根据测试结果,判断电源纹波能量是否低于预设值。
通过以上正确方法,可以有效保证电源质量,并确保用户安全使用。
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纹波测试标准
纹波测试标准《纹波测试标准:探秘电子世界的稳定密码》嘿,你知道吗?在电子的奇妙世界里,就如同超级英雄需要强大的超能力一样,电子设备也有它至关重要的“纹波测试标准”,要是不重视,小心你的电子设备随时“闹脾气”罢工哦!一、“纹波的奇妙旅程:稳定才是王道”在纹波的世界里,稳定就如同定海神针一样重要啊!“纹波这家伙呀,就像个调皮的小精灵,到处蹦跶,我们得把它稳住,不然电路就像被风吹乱的头发,乱七八糟啦!”纹波其实就是直流电源中交流分量的大小,它可不能太大,不然会对电子设备的性能产生各种不良影响。
比如说,可能会让设备发热、不稳定,甚至出现故障。
就好像一辆车在路上跑,要是路坑坑洼洼的,车能开得稳吗?所以,我们必须严格控制纹波的大小,让电子设备能在平稳的“道路”上顺畅运行。
二、“测量的魔法工具:精准是关键”测量纹波那可得有厉害的魔法工具才行呀!“这些测量仪器就像是电子世界的神探,能精准地揪出纹波这个小捣蛋鬼!”我们需要使用专业的示波器等仪器来测量纹波,它们能够把纹波的大小和形态清晰地展示出来,就像给纹波拍了个高清照片。
这时候,仪器的精度就特别重要了,要是仪器不准确,那可就像是拿着模糊的眼镜看东西,能看准才怪呢!比如一个好的示波器,就像是一个火眼金睛的孙悟空,任何纹波的蛛丝马迹都逃不过它的法眼。
三、“标准的严格界限:分毫不让”纹波测试标准可是有着严格的界限哦,绝对不能含糊!“这标准就像是电子世界的法律条文,一丝一毫都不能违反呀!”不同的电子设备有着不同的纹波标准要求,我们必须严格按照这些标准来进行测试和判断。
如果超过了标准,那可不行,就像是考试不及格一样,得重新整改。
比如说,一些精密的电子仪器,对纹波的要求可能极其严格,就像一个挑剔的美食家,容不得一点瑕疵。
四、“环境的影响因素:不容忽视”环境这个因素在纹波测试中可不能小瞧呀!“环境就像是个调皮的小伙伴,随时可能来捣乱呢!”温度、湿度等环境条件都可能会对纹波测试结果产生影响。
纹波测试方法
纹波测试的注意事项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。
1 )、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。
2 )、对于恒流源的测试,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。
电源纹波噪声测试方法我们今天的电子电路(比如手机、服务器等领域)的切换速度、信号摆率比以前更高,同时芯片的封装和信号摆幅却越来越小,对噪声更加敏感。
因此,今天的电路设计者们比以前会更关心电源噪声的影响。
实时示波器是用来进行电源噪声测量的一种常用工具,但是如果使用方法不对可能会带来完全错误的测量结果,笔者在和用户交流过程中发现很多用户的测试方法不尽正确,所以把电源纹波噪声测试中需要注意的一些问题做一下总结,供大家参考。
由于电源噪声带宽很宽,所以很多人会选择示波器做电源噪声测量。
但是不能忽略的是,实时宽带数字示波器以及其探头都有其固有的噪声。
如果要测量的噪声与示波器和探头的噪声在相同数量级,那么要进行精确测量将是非常困难的一件事情。
示波器的主要噪声来源于2个方面:示波器本身的噪声和探头的噪声。
所有的实时示波器都实用衰减器来调整垂直量程。
设置衰减以后示波器本身的噪声会被放大。
比如,当不用衰减器时,示波器的基本量程是5mV/ 格,假设此时示波器此时的底噪声是500uVRMS。
当把量程改成50mV/ 格时,示波器会在输入电路中增加一个10:1的衰减器。
为了显示正确的电压信号,示波器最后显示时会把信号再放大10倍显示。
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关于纹波测试的相关问题对于纹波测试是一个老生长谈的问题.个人总结如下:1, 电源输出纹波的分解为,首先是工频和整流频率50HZ,100HZ及期整数倍的谐波部分;其次是开关纹波部分,即PWM产生的开关纹波,一般在30KHZ~500KHZ,根据开关频率不同而不同;第三是噪声和杂讯电压信号;对于AC/DC的测试,通常会采用加电解电容和电阻滤波47UF,1Koum等不同的方法.具体操作和原理如下:一所谓纹波电压,是指输出电压中50赫或100赫的交流分量,通常用有效值或峰值表示。
经过稳压作用,可以使整流滤波后的纹波电压大大降低,降低的倍数反比于稳压系数S 。
问题:如何测量电源纹波?回答:可以先用示波器将整个波形捕获,然后将关心的纹波部分放大来观察和测量(自动测量或光标测量均可),同时还要利用示波器的FFT功能从频域进行分析。
1.最大纹波电压。
在额定输出电压和负载电流下,输出电压的纹波(包括噪声)的绝对值的大小,通常以峰峰值或有效值表示。
2.纹波系数Y(%)。
在额定负载电流下,输出纹波电压的有效值Urms与输出直流电压Uo之比,既y=Umrs/Uo x100%3.纹波电压抑制比。
在规定的纹波频率(例如50HZ)下,输出电压中的纹波电压Ui~与输出电压中的纹波电压Uo~之比,即:纹波电压抑制比=Ui~/Uo~ 。
这里声明一下:噪声不同于纹波。
纹波是出现在输出端子间的一种与输入频率和开关频率同步的成分,用峰-峰(peak to peak)值表示,一般在输出电压的0.5%以下;噪声是出现在输出端子间的纹波以外的一种高频成分,也用峰-峰(peak to peak)值表示,一般在输出电压的1%左右。
纹波噪声是二者的合成,用峰-峰(peak to peak)值表示,一般在输出电压的2%以下。
二.纹波噪声(涟波杂讯电压)(Ripple & Noise)%,mv2.1定义:直流输出电压上重叠之交流电压成份最大值(P-P)或有效值。
2.2测试条件:I/P: NominalO/P : Full LoadTa : 25℃2.3说明:2.3.1示波器之GND线愈短愈好,测试线得远离PUS。
2.3.2使用1:1之Probe。
2.3.3 Scope之BW一般设定于20MHz,但是对于目前的网络产品测试纹波噪声最好将BW设为最大。
2.3.4 Noise与使用仪器,环境差异极大,因此测试必须表明测试地点。
2.3.5测试纹波噪声以不超过原规格值 +1%V o。
开关电源纹波的产生我们最终的目的是要把输出纹波降低到可以忍受的程度,达到这个目的最根本的解决方法就是要尽量避免纹波的产生,首先要清楚开关电源纹波的种类和产生原因。
上图是开关电源中最简单的拓扑结构-buck降压型电源。
随着SWITCH的开关,电感L中的电流也是在输出电流的有效值上下波动的。
所以在输出端也会出现一个与SWITCH同频率的纹波,一般所说的纹波就是指这个。
它与输出电容的容量和ESR有关系。
这个纹波的频率与开关电源相同,为几十到几百KHz。
另外,SWITCH一般选用双极性晶体管或者MOSFET,不管是哪种,在其导通和截止的时候,都会有一个上升时间和下降时间。
这时候在电路中就会出现一个与SWITCH上升下降时间的频率相同或者奇数倍频的噪声,一般为几十MHz。
同样二极管D在反向恢复瞬间,其等效电路为电阻电容和电感的串联,会引起谐振,产生的噪声频率也为几十MHz。
这两种噪声一般叫做高频噪声,幅值通常要比纹波大得多。
如果是AC/DC变换器,除了上述两种纹波(噪声)以外,还有AC噪声,频率是输入AC 电源的频率,为50~60Hz左右。
还有一种共模噪声,是由于很多开关电源的功率器件使用外壳作为散热器,产生的等效电容导致的。
因为本人是做汽车电子研发的,对于后两种噪声接触较少,所以暂不考虑。
开关电源纹波的测量基本要求:使用示波器AC耦合20MHz带宽限制拔掉探头的地线1,AC耦合是去掉叠加的直流电压,得到准确的波形。
2,打开20MHz带宽限制是防止高频噪声的干扰,防止测出错误的结果。
因为高频成分幅值较大,测量的时候应除去。
3,拔掉示波器探头的接地夹,使用接地环测量,是为了减少干扰。
很多部门没有接地环,如果误差允许也直接用探头的接地夹测量。
但在判断是否合格时要考虑这个因素。
还有一点是要使用50Ω终端。
横河示波器的资料上介绍说,50Ω模块是除去DC成分,精确测量AC成分。
但是很少有示波器配这种专门的探头,大多数情况是使用标配100KΩ到10MΩ的探头测量,影响暂时不清楚。
上面是测量开关纹波时基本的注意事项。
如果示波器探头不是直接接触输出点,应该用双绞线,或者50Ω同轴电缆方式测量。
在测量高频噪声时,使用示波器的全通带,一般为几百兆到GHz级别。
其他与上述相同。
可能不同的公司有不同的测试方法。
归根到底第一要清楚自己的测试结果。
第二要得到客户认可,关于示波器:有些数字示波器因为干扰和存储深度的原因,无法正确的测量出纹波。
这时应更换示波器。
这方面有时候虽然老的模拟示波器带宽只有几十兆,但表现要比数字示波器好。
泰克公司有专门分开测量上述两种纹波(噪声)的软件,可以看一下参考资料5。
同样,关于示波器的接地,电源测试的相关知识,也可以看一下。
开关电源纹波的抑制对于开关纹波,理论上和实际上都是一定存在的。
通常抑制或减少它的做法有三种:1,加大电感和输出电容滤波根据开关电源的公式,电感内电流波动大小和电感值成反比,输出纹波和输出电容值成反比。
所以加大电感值和输出电容值可以减小纹波。
左图是开关电源电感L内的电流波形,其纹波电流△I可由下式算出:可以看出,增加L值,或者提高开关频率可以减小电感内的电流波动。
同样,输出纹波与输出电容的关系:vripple=Imax/(Co×f)。
可以看出,加大输出电容值可以减小纹波。
通常的做法,对于输出电容,使用铝电解电容以达到大容量的目的。
但是电解电容在抑制高频噪声方面效果不是很好,而且ESR也比较大,所以会在它旁边并联一个陶瓷电容,来弥补铝电解电容的不足。
同时,开关电源工作时,输入端的电压V in不变,但是电流是随开关变化的。
这时输入电源不会很好地提供电流,通常在靠近电流输入端(以BucK型为例,是SWITcH附近),并联电容来提供电流。
应用该对策后,BUCK型开关电源如下图所示:上面这种做法对减小纹波的作用是有限的。
因为体积限制,电感不会做的很大;输出电容增加到一定程度,对减小纹波就没有明显的效果了;增加开关频率,又会增加开关损失。
所以在要求比较严格时,这种方法并不是很好。
关于开关电源的原理等,可以参考各类开关电源设计手册。
2,二级滤波,就是再加一级LC滤波器LC滤波器对噪纹波的抑制作用比较明显,根据要除去的纹波频率选择合适的电感电容构成滤波电路,一般能够很好的减小纹波。
但是,这种情况下需要考虑反馈比较电压的采样点。
(如下图所示)采样点选在LC滤波器之前(Pa),输出电压会降低。
因为任何电感都有一个直流电阻,当有电流输出时,在电感上会有压降产生,导致电源的输出电压降低。
而且这个压降是随输出电流变化的。
采样点选在LC滤波器之后(Pb),这样输出电压就是我们所希望得到的电压。
但是这样在电源系统内部引入了一个电感和一个电容,有可能会导致系统不稳定。
关于系统稳定,很多资料有介绍,这里不详细写了。
3,开关电源输出之后,接LDO滤波这是减少纹波和噪声最有效的办法,输出电压恒定,不需要改变原有的反馈系统,但也是成本最高,功耗最高的办法。
任何一款LDO都有一项指标:噪音抑制比。
是一条频率-dB曲线,如右图是凌特公司LT3024的曲线。
经过LDO之后,开关纹波一般在10mV以下。
下图是LDO前后的纹波对比:对比曲线上图的曲线和左图的波形,可以看出对几百KHz的开关纹波,LDO的抑制效果非常好。
但在高频范围内,该LDO的效果就不那么理想了。
对减小纹波。
开关电源的PCB布线也非常关键,这是个很赫手的问题。
有专门的开关电源PCB 工程师,简单的可以参考美国国半公司的AN1229:SIMPLE SWITCHER PCB Layout Guidelines, (网上有翻译的中文摘要)对于高频噪声,由于频率高幅值较大,后级滤波虽然有一定作用,但效果不明显。
这方面有专门的研究,简单的做法是在二极管上并电容C或RC,或串联电感。
4,在二极管上并电容C或RC左图是实际用二极管的等效电路。
二极管高速导通截止时,要考虑寄生参数。
在二极管反向恢复期间,等效电感和等效电容成为一个RC振荡器,产生高频振荡。
为了抑制这种高频振荡,需在二极管两端并联电容C或RC缓冲网络。
电阻一般取10Ω-100 Ω,电容取4.7pF-2.2nF。
详细的解释可参考资料1和2。
在二极管上并联的电容C或者RC,其取值要经过反复试验才能确定。
如果选用不当,反而会造成更严重的振荡。
对高频噪声要求严格的话,可以采用软开关技术。
关于软开关,有很多书专门介绍。
5,二极管后接电感(EMI滤波)这也是常用的抑制高频噪声的方法。
针对产生噪声的频率,选择合适的电感元件,同样能够有效地抑制噪声。
需要注意的是,电感的额定电流要满足实际的要求。
比较简单的做法,不再详细解释。
小结以上是关于开关电源纹波,总结的一些内容,如果能加些波形就更好了。
虽然可能不太全,但对一般的应用已经足够了。
关于噪声抑制,实际中并不一定全部应用,重要的是根据自己的设计要求,比如产品体积,成本,开发周期等,选择合适的方法。