收藏本站 The Best Quality of Power Equipment

怎么正确地进行高频开关电源纹波的精确测量

精确地测量高频开关电源纹波本身就是一门艺术。在图 1 所示的示例中,一名初级工程师彻底过错地使用了一台示波器。他的第一个过错是使用了一支带长接地引线的示波器探针;他的第二个过错是将探针构成的环路和接地引线均置于高频开关电源变压器和开关元件邻近;他的终究一个过错是答应示波器探针和输出电容之间存在剩余电感。该问题在纹波波形中体现为高频拾取。在高频开关电源中,存在许多能够很轻松地与探针耦合的高速、大信号电压和电流波形,其中包括耦合自高频开关电源变压器的磁场,耦合自开关节点的电场,以及由变压器互绕电容发生的共模电流。

怎么正确地进行高频开关电源纹波的精确测量

使用正确的测量方法能够大大地改善测得纹波成果。首要,通常使用带宽约束来规则纹波,以避免拾取并非真实存在的高频噪声。我们应该为用于测量的示波器设定正确的带宽约束。其次,经过取掉探针“帽”,并构成一个拾波器(如图 2 所示),我们能够消除由长接地引线构成的天线。将一小段线缠绕在探针接地衔接点周围,并将该接地衔接至高频开关电源。这样做能够缩短露出于高频开关电源邻近高电磁辐射的端头长度,然后进一步削减拾波。


  终究,在阻隔高频开关电源中,会发生许多流经探针接地衔接点的共模电流。这就在高频开关电源接地衔接点和示波器接地衔接点之间构成了压降,然后体现为纹波。要避免这一问题的呈现,我们就需要特别留意高频开关电源规划的共模滤波。另外,将示波器引线缠绕在铁氧体磁心周围也有助于最小化这种电流。这样就构成了一个共模电感器,其在不影响差分电压测量的同时,还削减了共模电流引起的测量误差。图 2 显现了该彻底相同电路的纹波电压,其使用了改善的测量方法。这样,高频峰值就被真实地消除了。

怎么正确地进行高频开关电源纹波的精确测量

实际上,集成到体系中今后,高频开关电源纹波功能甚至会更好。在高频开关电源和体系其他组件之间简直总是会存在一些电感。这种电感可能存在于布线中,抑或只要蚀刻存在于 PWB 上。另外,在芯片周围总是会存在额定的旁路电容,它们就是高频开关电源的负载。这二者一同构成一个低通滤波器,进一步下降了高频开关电源纹波和/或高频噪声。在极端状况下,电流短时流经 15 nH 电感和 10 μF 旁路电容的一英寸导体时,该滤波器的截止频率为 400 kHz。这种状况下,就意味着高频噪声将会得到极大下降。许多状况下,该滤波器的截止频率会在高频开关电源纹波频率以下,然后有可能大大下降纹波。经验丰富的工程师应该能够找到在其测验过程中怎么运用这种方法的途径。  


高频开关电源输出纹波简介

  理想状况时,高频开关电源输出的直流电压应为一固定值, 可是许多时分它是经过沟通电压整流、滤波后得来的,或多或少会有剩余的沟通成分,这种包括周期性与随机性成分的杂波信号我们称之为纹波。较大的纹波会影响CPU与GPU正常作业,这个数值越小越好。

● 判定纹波的标准


  Intel在ATX12V2.31标准中规则+12V输出纹波不得超越120毫伏,+3.3V与+5V纹波不得超越50毫伏,这个量关于大多品牌高频开关电源对错常宽余的,笔者测验过的绝大多数高频开关电源都不会超越这个数值,但简直所有山寨高频开关电源在满载时纹波都会超支,内部用料规划可想而知。


  其实,我们彻底能够把高频开关电源的纹波图案和声响的波谱联系到一同。当声响轰动频率十分高时,往往会呈现声响波谱凌乱甚至高低违背十分明显的状况。这和高频开关电源纹波中的体现状况是相对一样的。

怎么正确地进行高频开关电源纹波的精确测量

● PBzone输出纹波测验设定


  高频开关电源每路输出负载的纹波值与该路的电流值有很大联系,一般高频开关电源在轻载下纹波是绝不会超支的,所以我们记载三种状况下的纹波:100%负载、+12V联合输出满载、+3.3V输出满载,+5V输出满载。在测验三路输出满载时,我们把其中一路依照铭牌标称满载,另外两路的电流均设定为2A。

怎么正确地进行高频开关电源纹波的精确测量

纹波测验成果其实不难看懂,上面两张图分别是高频与低频的截图,两种纹波值相加即为终究成果。请我们单击一张图扩大,会发现图的最下面一行有两个数值,纵向分度值

20.0mV,和横向分度值10.0us。我们只需要重视mV这个数值,20.0mV代表Y轴网格每一格等于20mV,第一张图的波峰与波谷相隔大致一个网格,就意味着10.0us的高频纹波峰-峰值大约是20mV*1=20mV。此外还要留意代表低频的10.0ms,即右图,右图中除掉毛刺后的高频纹波峰-峰值大约是1个网格即20.0mV。高频与低频相加即为该路输出的纹波值,两者相加为40mV,远远小于Intel规则的120mV,所以测验成果能够说十分优异。

相关文章

在线留言

*

*

◎欢迎您的留言,您也可以通过以下方式联系我们:

◎客户服务热线:021-51095123

◎邮箱:xin021@126.com

021-51095123
扫描二维码关注我们

扫描二维码 关注我们