输出纹波噪音的几种判定
开关电源输出纹波标准
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开关电源输出纹波标准
一、纹波电压
纹波电压是指开关电源输出电压中的交流成分,其幅度和频率都是随着负载的变化而变化的。
根据不同的应用场景,纹波电压的标准也不同,一般要求纹波电压低于输出电压的5%以内。
二、纹波频率
纹波频率是指开关电源输出纹波电压的频率,一般为几百千赫兹到几兆赫兹。
在某些应用场景下,需要关注纹波频率是否与系统中的其他信号频率产生谐振,以避免对系统产生不良影响。
三、纹波系数
纹波系数是指开关电源输出纹波电压与输出直流电压的比值,一般要求低于5%。
该指标可以用来评估开关电源的输出质量。
四、噪声电压
噪声电压是指开关电源输出端子上的随机噪声,一般要求低于输出电压的1%以内。
该指标可以用来评估开关电源对外部干扰的抑制能力。
五、交叉调整率
交叉调整率是指开关电源在负载变化时,输出电压和电流的变化率。
该指标要求越小越好,以保证开关电源在负载变化时能够稳定工作。
六、启动特性
启动特性是指开关电源在启动过程中的性能表现。
要求开关电源在启动过程中,输出电压和电流能够快速达到稳定状态,同时避免产生过大的启动冲击电流或电压。
七、效率
效率是指开关电源输出的有功功率与输入的有功功率的比值。
高效率意味着更少的能量损失和更低的散热需求。
一般要求开关电源的效率在80%以上。
八、保护功能
保护功能是指开关电源本身具备的保护功能,如过流保护、过压保护、欠压保护等。
这些保护功能可以保证开关电源在异常情况下能够自动切断电源或报警,从而保护系统和设备的安全。
怎样区别电源输出的纹波和噪声?
![怎样区别电源输出的纹波和噪声?](https://img.taocdn.com/s3/m/02ef6724f18583d048645908.png)
怎样区别电源输出的纹波和噪声?
纹波:
是附着于直流电平之上的包含周期性与随机性成分的杂波信号。
指在额定输出电压、电流的情况下,输出电压中的交流电压的峰值。
狭义上的纹波电压,是指输出直流电压中含有的工频交流成分。
噪声
噪声:对于电子线路中所标称的噪声,可以概括地认为,它是对目的信号以外的所有信号的一个总称。
最初人们把造成收音机这类音响设备所发出噪声的那些电子信号,称为噪声。
但是,一些非目的的电子信号对电子线路造成的后果并非都和声音有关,因而,后来人们逐步扩大了噪声概念。
例如,把造成视屏幕有白斑条纹的那些电子信号也称为噪声。
可能以说,电路中除目的的信号以外的一切信号,不管它对电路是否造成影响,都可称为噪声。
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,是叠加在输出直流上的交流成分,纹波的幅值是该交流成。
纹波和噪声的测试方法
![纹波和噪声的测试方法](https://img.taocdn.com/s3/m/f84cdecf7d1cfad6195f312b3169a4517723e58f.png)
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。
纹波和噪声的测试方法
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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。
直流稳流电源输出纹波和噪声的测试方法
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Ke y wo r d s :c o n s t a n t — c u r r e n t p o w e r s u p p l e;r i p p l e ;v o l t a g e me a s u r e me n t ;l o a d
0 引言
实验 室用 直 流稳 定 电 源 ( 输 出 电压 小 于 1 0 0 V,输
计 测 技 术
d o i :1 0 . 1 1 8 2 3 / j . i s s n . 1 6 7 4— 5 7 9 5 . 2 0 1 5 . 0 1 . 1 2
计 量 、测试 与校 准
・ 4 9・
直 流 稳 流 电 源 输 出 纹 波 和 噪 声 的 测 试 方 法
伍 平 英 ,王 建 立
(中航 工业金 城 南京机 电液压 工程 研 究中心 ,江苏 南京 2 1 1 1 0 2 )
摘 要 :如 何 准 确 测 量 出 直 流 稳 流 电 源 输 出 纹 波 和 噪 声 是 电 源 检 定/ 校 准 工 作 中 需 要 解 决 的 问题 。 通 过 具 体
事 例 分 析 了用 不 同 的 测 量 设 备 测 量 同 一 台 电 源 的 纹 波 电压 其 结 果 不 同 的 原 因 , 提 出 了 在 测 量 稳 流 电 源 的 纹 波 电压
o f c o n s t a nt — c ur r e n t po we r s u p pl i e s a nd pr o v i d e s r e f e r en c e s t o o ur pr a c t i c a l me a s u r e me nt s o n ipp r l e s .
一
1 ) 输入低频纹波,其频率与电源的整流方式有关 , 般 为供 电电源 的一 倍 或 几 倍 ,这 是 线 性 电源 纹 波 电
纹波和噪声测试方法
![纹波和噪声测试方法](https://img.taocdn.com/s3/m/4440d408ef06eff9aef8941ea76e58fafab04594.png)
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。
[转载]电源测试系列之输出纹波噪声(Output
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[转载]电源测试系列之输出纹波噪声(Output Ripple noise Tes原⽂地址:电源测试系列之输出纹波噪声(Output Ripple noise Test)作者:Renco测试⽬的电源的输出电压/电流及输出信号上的纹波噪声⼤⼩是引起系统⼯作不稳定或⼲扰的重要因素,因此必须对此加以限制。
通常我们需要考察电源的输出电压/电流及输出信号上下列要素:- ⼯频信号的幅值(可引发系统间⼯频的⼲扰),- 纹波频率及幅值,- ⾼频噪声幅值,- 纹波+⾼频噪声两者总幅值;因此,在⼀般电源的规格中通常会提出如下指标:1. 最⼤纹波噪声值:在规格范围内的输⼊/出条件下,输出电压(电流或输出信号)上的纹波噪声(包含⼯频信号)的⼤⼩(绝对值),通常以峰-峰值或有效值表⽰;2. 纹波系数(%):在规格范围内的输⼊/出条件下,输出电压(或输出信号)上的纹波有效值Vrms与输出直流电压(或输出信号)Vo之⽐,即:Ripple=Vrms/Vo×100%,对电流来说即为:Ripple=Irms/Io×100%;3. 纹波电压抑制⽐:在规定的条件下,输⼊电压(或信号)中的纹波电压Vr-i与输出电压(或信号)中的纹波电压Vr-o之⽐,即:纹波电压抑制⽐=Vr-i/Vr-o;对电流来说为:Ripple=Ir-i/Ir-o。
测试条件及⽰意图- 输⼊:规格中定义的最⼩、额定及最⼤输⼊交/直流电压,最⼩及最⼤交流频率- 输出:规格中定义的输出最⼩、最⼤负载及规格所允许的最⼩电容及其类型- 温度:最低⼯作温度,常温及最⾼⼯作温度测试要求1. ⽰波器设置:- 带宽:按照规格中的最低带宽要求设定。
对开关频率在⼏百KHz以下的电源来说,20MHz可满⾜⼤部分的测试要求;- 采样⽅式:Sample,Peak或Envelop模式。
Sample模式可以⽐较好的观察输出纹波(Ripple)及测量噪声(Noise)频率,Peak及Envelop模式则可以较好地衡量输出⼯频情况及纹波和噪声的整体⽔平;- Timebase:Timebase的设定需要满⾜待测信号局部信息的观测需要(如幅频特性),⼀般满⾜显⽰3~5个周期即可。
输出纹波噪音的几种判定与斛方法
![输出纹波噪音的几种判定与斛方法](https://img.taocdn.com/s3/m/3bf656edf12d2af90242e6e9.png)
输出纹波噪音的几种判定一般根据电源的输出纹波及噪音,可以判定一部分电源存在的故障。
当然电源会有很多的情况会影响到开关电源的输出纹波及噪音。
如变压器的绕制工艺、磁材等,而下面我所列的也并非按照相应的解决方法就可以消除的。
“人非圣贤,孰能无过”,这里我也只是给大家提供一个思路而已!开关管在导通及关断时的尖峰,正常波形(当然要满足电源规格要求为准)如下1、辅助电源或基准电压稳定性不够所致解决方法:在相关部位并大容量的电容。
2、变压器产生的漏磁场对采样形成干扰而引起自激,导致出现正弦振荡解决方法:在变压器外层加一铜皮,适当加以屏蔽,且屏蔽层要接地。
改进变压器绕制工艺,以减小对采样的干扰。
3、输出如果存在低通滤波器的,可能是其电感量偏大而引起自激振荡。
解决方法:对于输出低通滤波器的情况则减小电感量,同时加大输出电容量。
重置光耦上的电压取样点。
4、电源补偿网络解决方法:改进补偿网络,增加相应的带宽。
幅值变化随机、无规则。
1、采样电阻上所加电压过高解决方法:采样电阻的阻值加大,比例不变,且放置位在靠近输出的同时亦靠近电容,改进采样。
2、印制板绝缘不良解决方法:更改板材或重新改板。
3、电源补偿网络解决方法:改进补偿网络,增加相应的带宽。
幅值过高1、输出滤波电容容量太小,或ESR过高解决方法:增大滤波电容容量。
选用低等效电阻、高频特性好的电容。
采用多个电容并联。
2、输入滤波电容过小解决方法:增大滤波电容容量。
3、输出储能电感电感量太小(不针对反激式)解决方法:增大滤波电容容量。
4、电源补偿网络解决方法:改进补偿网络,增加相应的带宽。
可能电源板布线不合理,引起交叉干扰。
解决方法:调整布线或在相应的干扰源处加电容以消除干扰。
电源纹波噪声测试方法
![电源纹波噪声测试方法](https://img.taocdn.com/s3/m/573a7240cd1755270722192e453610661fd95a5b.png)
电源纹波噪声测试方法电源纹波噪声测试是评估电源输出稳定性和质量的一种方法,电源纹波噪声指的是电源输出电压或电流中的交流成分。
在实际应用中,电源纹波噪声会影响到电子设备的正常工作,因此对电源纹波噪声进行测试和评估是非常重要的。
下面是一种常用的电源纹波噪声测试方法:1.准备测试设备和工具:-示波器:用于观测电源输出的波形。
-负载:用于模拟实际工作条件下的电流负载。
-多米尼克-杰角频率计:用于测量电源输出的纹波频率。
2.连接测试设备:-将电源的输出端连接到负载上。
-将示波器的探头连接到电源输出端和地线上。
-将多米尼克-杰角频率计的电极连接到电源输出端和地线上。
3.设置测试参数:-将负载设置为所需的值。
通常情况下,负载的电流应为电源额定输出电流的一半。
-调整示波器的时间基准和电压采样范围,使得波形能够清晰可见,并且不会超过示波器的测量范围。
4.进行测试:-打开电源并让其稳定运行一段时间。
-使用示波器观察电源输出的波形,并记录波形的幅值和频率。
-使用多米尼克-杰角频率计测量纹波频率,并记录下来。
5.分析结果:-根据记录的波形和频率数据,计算电源的纹波噪声。
常用的计算方法有峰-峰值法、均方根值法等。
-将计算结果与电源的规格要求进行比较,评估电源的质量和稳定性。
需要注意的是,电源纹波噪声测试应在标准的电源条件下进行,避免干扰源的影响。
同时,测试时要注意与电源和负载的连接方式,以减小测量误差。
此外,为了提高测试结果的准确性,可以进行多次重复测试,取平均值作为最终结果。
总之,电源纹波噪声测试方法通过观测电源输出波形和测量纹波频率来评估电源的质量和稳定性。
这一测试方法对于保证电子设备正常工作和提高产品质量具有重要意义。
直流稳压电源实验中的电源纹波噪声与滤波技术优化
![直流稳压电源实验中的电源纹波噪声与滤波技术优化](https://img.taocdn.com/s3/m/c65d9265dc36a32d7375a417866fb84ae55cc377.png)
直流稳压电源实验中的电源纹波噪声与滤波技术优化直流稳压电源在电子系统中起到了至关重要的作用。
然而,电源纹波噪声是一个无法避免的问题,它会对电路的性能产生负面影响。
为了提高电源的质量,我们需要采取适当的滤波技术来降低纹波噪声。
本文将介绍直流稳压电源实验中的电源纹波噪声问题,并探讨滤波技术的优化方法。
一、电源纹波噪声的定义与评估电源纹波噪声是指直流电源输出端波形的变化或噪声。
它通常由电源电压中存在的交流成分引起。
电源纹波噪声的大小可以通过纹波电压幅度来衡量。
在直流稳压电源实验中,我们常常使用示波器来观测电源输出端的波形。
通过示波器的测量结果,我们可以获得电源的纹波噪声数据。
通常情况下,电源纹波噪声的要求是越低越好,一般要求在几毫伏以下。
二、电源纹波噪声的影响电源纹波噪声会对电子系统的性能产生负面影响。
首先,它可能导致信号干扰,使得系统的信号质量下降。
其次,纹波噪声还可能影响系统的稳定性,并可能引起系统的震荡。
此外,纹波噪声还可能对系统的灵敏度产生不利影响。
三、滤波技术的优化为了降低电源纹波噪声,我们需要采取适当的滤波技术。
以下是几种常见的优化方法:1.电容滤波电容滤波是一种常见且简单的滤波技术。
它利用电容器的充电和放电特性来降低纹波噪声。
通过将电容器连接到电源输出端,可以减少电源纹波噪声的幅度。
2.电感滤波电感滤波是通过电感器来滤除电源纹波噪声的一种方法。
电感器具有对高频信号的阻抗特性,可以将高频噪声滤除。
通过将电感器连接到电源输出端,并与电容器结合使用,可以有效地降低纹波噪声。
3.多级滤波多级滤波是一种综合利用多种滤波技术来降低纹波噪声的方法。
通过串联连接多个不同的滤波器,可以进一步提高滤波效果。
4.稳压电路设计优化除了传统的滤波技术外,优化稳压电路的设计也可以降低电源纹波噪声。
例如,在电源输出端添加电阻来降低纹波噪声,或者更换更稳定的电源元件。
四、总结直流稳压电源实验中的电源纹波噪声是一个需要关注的问题。
电源产品输出电压纹波及噪声测试方法(标准版)
![电源产品输出电压纹波及噪声测试方法(标准版)](https://img.taocdn.com/s3/m/f79e40eb14791711cd79178f.png)
电源产品输出电压纹波及噪声测试方法
(1).测试目的:确保产品的输出电压纹波及噪声在标准范围内。
(2).测试条件:
a.输入电压在额定输入电压范围内变化,一般记录三个点上的数据,即最低输入电压、标称输入电压和最高输入电压。
b.显波器设定:带宽20M,探头10X,其接地线长度不应该超过12cm 。
c.在尽量靠近负载端并上两个电容C1,C2;其中C1一般采用10uF电解电容,C2一般采用0.1uF高频电容(电容容量或参考产品标准规定)。
d.测试示意图为:
(3). 测试后检验:
a. 输出直流电压中所包括的交流分量峰一峰值≤输出电压额定值1%,或由型号产品标准规定。
(4). 备注:
A. 检测员严格按照本作业指引进行检验,并作好相关记录,记录表见《综合电气性能测试报告A》。
B. 在测试时失败或异常,速联系品管负责人或相关人员。
纹波和噪声测试方法
![纹波和噪声测试方法](https://img.taocdn.com/s3/m/26f092ecb04e852458fb770bf78a6529647d350a.png)
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。
电源适配器之测量输出噪声和纹波
![电源适配器之测量输出噪声和纹波](https://img.taocdn.com/s3/m/cc6e902d4b35eefdc8d333c2.png)
深圳奥康迪科技有限公司
电源适配器之测量输出噪声和纹波
电源适配器毕竟只是大型系统的一部分。
所以,除了关注噪声和纹波对变换器自身的影响之外,还要考虑它们对系统其余部分的影响。
幸好,如果系统对噪声过分敏感,工程师就绝不会首选开关电源,而是使用那些低噪声、高功耗的LDO (线性调节器)!
当客户回来抱怨开关变换器输出噪声和纹波过时,通常纹波确实是存在的,但噪声可能是由不正确的测量方法造成的假象。
一定要问客户是否有噪声和纹波!你可能惊奇的发现相当多的人采用如图的测量纹波。
对于第一种方法,示波器的地探头会等效出很大的无限接收器拾波线圈,而第二种方法会产生很大的环流辐射天线。
实际上,在任何故障诊断过程中,每当你遇到奇怪的示波器连接图,首先尝试采用这种简单的探头接地技术来验证它确实是正确的。
本文由深圳奥康迪科技有限公司发布。
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](https://img.taocdn.com/s3/m/12543164852458fb770b56af.png)
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。
纹波和噪声的区别完整版
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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,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。
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。
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,测量的是纹波和噪声两者的合成干扰,用峰峰值(VP-P)表示。
纹波噪音国标
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纹波噪音国标纹波噪音(Ripple Noise)是指电源输出中存在的波动或噪声,也是电源质量的一个重要指标。
为了规范电源的纹波噪音水平,国际上制定了一系列的国际标准,其中就包括纹波噪音国标。
纹波噪音国标主要包括电源的纹波噪音测试方法和纹波噪音的限制要求。
通过这些国标,可以确保电源输出的纹波噪音在合理范围内,不会对电子设备的正常工作产生干扰。
我们来了解一下纹波噪音的定义。
纹波噪音是指电源输出中存在的交流成分,通常以直流电为基准,以百分之几的比例表示。
纹波噪音主要来自电源的电容滤波不完善或者电源开关频率的波动等因素。
当电源输出的纹波噪音超过一定限制时,会对电子设备的正常工作产生不良影响,如引起屏幕闪烁、声音失真等问题。
纹波噪音国标规定了电源纹波噪音的测试方法。
一般来说,测试时需要使用专业的测试设备,如频谱分析仪、示波器等。
在测试时,需要将电源输出接入测试设备,并设置适当的测试条件,如负载电流、负载功率等。
然后,通过测试设备测量电源输出的纹波噪音水平,并根据测试结果进行评估。
纹波噪音国标还规定了电源纹波噪音的限制要求。
根据不同的应用领域和设备类型,对纹波噪音的限制要求也有所不同。
一般来说,对于一些对纹波噪音要求比较高的设备,如音频设备、通信设备等,其纹波噪音要求较低,一般在几十毫伏以下。
而对于一些对纹波噪音要求相对较低的设备,如家用电器、计算机设备等,其纹波噪音要求可以适当放宽,一般在几百毫伏以内。
纹波噪音国标的制定对于保障电子设备的正常工作具有重要意义。
通过规范电源的纹波噪音水平,可以有效避免因纹波噪音引起的各种问题。
同时,纹波噪音国标也为电源制造商提供了一个统一的参考,可以根据国标要求进行产品设计和生产,以满足市场需求。
纹波噪音国标是电源质量的一个重要指标,通过对电源纹波噪音的测试方法和限制要求的规定,可以确保电源输出的纹波噪音在合理范围内,不会对电子设备的正常工作产生干扰。
电源制造商应当遵循纹波噪音国标的要求,设计和生产出合格的电源产品,以满足市场需求。
【详解纹波噪声】低频纹波、高频纹波、环路纹波、共模噪声、谐振噪声!
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【详解纹波噪声】低频纹波、高频纹波、环路纹波、共模噪声、谐振噪声!低频纹波低频纹波是与输出电路的滤波电容容量相关。
由于开关电源体积的限制,电解电容的容量不可能无限制地增加,导致输出低频纹波的残留,该输出纹波频率随整流电路方式的不同而不同。
一般的开关电源由AC/DC和DC/DC两部分组成。
AC/DC的基本结构为整流滤波电路,它输出的直流电压中含有交流低频纹波,其频率为输入交流电源频率的二倍,幅值与电源输出功率及滤波电容容量有关,一般控制在10%以内。
该交流纹波经DC/DC变换器衰减后,在开关电源输出端表现为低频噪声,其大小由DC/DC变换器的变比和控制系统的增益决定。
低频纹波例如:对普通24V电源来说,电压型控制DC/DC变换器的纹波抑制比一般为45~50dB,其输出端的低频交流纹波有效值为60~120mV。
电流型控制DC/DC变换器的纹波抑制比稍有提高,但其输出端的低频交流纹波仍较大。
若要实现开关电源的低纹波输出,则必须对低频电源纹波采取滤波措施。
可采用前级预稳压和增大DC/DC变换器闭环增益来消除。
低频纹波的抑制a、加大输出低频滤波的电感,电容参数,使低频纹波降低到所需的指标。
b、采用前馈控制方法,降低低频纹波分量。
高频纹波高频纹波噪声来源于高频功率开关变换电路,在电路中,通过功率器件对输入直流电压进行高频开关变换而后整流滤波再实现稳压输出的,在其输出端含有与开关工作频率相同频率的高频纹波,其对外电路的影响大小主要和开关电源的变换频率、输出滤波器的结构和参数有关,设计中尽量提高功率变换器的工作频率,可以减少对高频开关纹波的滤波要求。
高频纹波高频纹波的抑制a、提高开关电源工作频率,以提高高频纹波频率,有利于抑制输出高频纹波。
b、加大输出高频滤波器,可以抑制输出高频纹波。
c、采用多级滤波。
共模纹波噪声由于功率器件与散热器底板和变压器原、副边之间存在寄生电容,导线存在寄生电感,因此当矩形波电压作用于功率器件时,开关电源的输出端因此会产生共模纹波噪声。
输出噪声纹波的测试
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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
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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。
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输出纹波噪音的几种判定
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一般根据电源的输出纹波及噪音,可以判定一部分电源存在的故障。
当然电源会有很多的情况会影响到开关电源的输出纹波及噪音。
如变压器的绕制工艺、磁材等,而下面我所列的也并非按照相应的解决方法就可以消除的。
“人非圣贤,孰能无过”,这里我也只是给大家提供一个思路而已!
开关管在导通及关断时的尖峰,正常波形(当然要满足电源规格要求为准)
1、辅助电源或基准电压稳定性不够所致
解决方法:在相关部位并大容量的电容。
2、变压器产生的漏磁场对采样形成干扰而引起自激,导致出现正弦振荡
解决方法:在变压器外层加一铜皮,适当加以屏蔽,且屏蔽层要接地。
改进变压器绕制工艺,以减小对采样的干扰。
3、输出如果存在低通滤波器的,可能是其电感量偏大而引起自激振荡。
解决方法:对于输出低通滤波器的情况则减小电感量,同时加大输出电容量。
重置光耦上的电压取样点。
4、电源补偿网络
解决方法:改进补偿网络,增加相应的带宽。
幅值变化随机、无规则。
1、采样电阻上所加电压过高
解决方法:采样电阻的阻值加大,比例不变,且放置位在靠近输出的同时亦靠近电容,改进采样。
2、印制板绝缘不良
解决方法:更改板材或重新改板。
3、电源补偿网络
解决方法:改进补偿网络,增加相应的带宽。
幅值过高
1、输出滤波电容容量太小,或ESR过高
解决方法:增大滤波电容容量。
选用低等效电阻、高频特性好的电容。
采用多个电容并联。
2、输入滤波电容过小
解决方法:增大滤波电容容量。
3、输出储能电感电感量太小(不针对反激式)
解决方法:增大滤波电容容量。
4、电源补偿网络
解决方法:改进补偿网络,增加相应的带宽。
可能电源板布线不合理,引起交叉干扰。
解决方法:调整布线或在相应的干扰源处加电容以消除干扰。