目前常用示波器来测量电源纹波,除了可测量纹波的各种电压值,还可以看到波形。如使用数字示波器,注意存储深度和干扰,否则可能造成无法正确的测量。
纹波电压可以用绝对量,也可以用相对量来表示。纹波电压幅度与直流电压幅度之比称为电源的纹波系数,常用对数方式表示。例如一个电源工作在稳压状态,其输出为10V/1A,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/10V=0.1%,即等于千分之一。电源纹波的测量可以用毫伏表或示波器。
精确地测量电源纹波本身就是一门艺术。在图 1 所示的示例中,一名初级工程师完全错误地使用了一台示波器。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。

最后,在隔离电源中,会产生大量流经探针接地连接点的共模电流。这就在电源接地连接点和示波器接地连接点之间形成了压降,从而表现为纹波。要防止这一问题的出现,我们就需要特别注意电源设计的共模滤波。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。这样就形成了一个共模电感器,其在不影响差分电压测量的同时,还减少了共模电流引起的测量误差。图 2 显示了该完全相同电路的纹波电压,其使用了改进的测量方法。这样,高频峰值就被真正地消除了。

实际上,集成到系统中以后,电源纹波性能甚至会更好。在电源和系统其他组件之间几乎总是会存在一些电感。这种电感可能存在于布线中,抑或只有蚀刻存在于 PWB 上。另外,在芯片周围总是会存在额外的旁路电容,它们就是电源的负载。这二者共同构成一个低通滤波器,进一步降低了电源纹波和/或高频噪声。在极端情况下,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。这种情况下,就意味着高频噪声将会得到极大降低。许多情
专栏文章内容及配图由作者撰写发布,仅供工程师学习之用,如有侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 联系我们
相关推荐
星期六买到了《Realtime UML》
介绍适合 FPGA 和服务器背板的 LT3070 负载点稳压器
2.5Hz~250kHz方波一三角波振荡器
开发工具 / 评估板演示 - 电机控制电子实验室第10章
“第三届OpenHW开放源码硬件与嵌入式大赛”于2011年6月正式启动
机器人产业迎政策东风 资金加速布局黄金赛道
有刷VS无刷 - 电机控制电子实验室第2章
泰克:本土深耕四十余年,赋能中国科技新征程
Arm季度营收创新高,首破10亿美元大关
Bourns扩充其屏蔽式功率电感产品组合,新推出四大产品系列
通过集成驱动器和高级保护功能简化GaN电源设计
艾迈斯欧司朗携手杉木SHANMU打造高精准家庭AI医疗机器人
情境感知AI:利用FPGA技术增强边缘智能
论坛因设备调整可能短暂访问中断
数字旋转变压器转换模块及其外围电路设计
数字电路设计方案的比较与选择
10/1频率范围函数振荡器
数字存储式自动应答录音系统
C2000 高电压电机控制和PFC开发者套件
Vishay推出通过AEC-Q200认证的新款厚膜功率电阻器可选配NTC热敏电阻和PC-TIM
Celoxica 推出了DK2.0 和 PDK2.1
0.5~1MHz正弦波一方波一三角波振荡器
数字集成电路测试系统的研制
[求助]谁有T2.2.1 for x86
三角波一矩形波振荡器
无锡村田携手民间艺术家协会,发力非遗传承
具有线性/对数扫描的正弦波一方波一三角波振荡器
数字信号处理器tms320vc5402与音频模拟芯片tlc320ad50c的接口设计
研华重返台北电脑展,引领全球AI边缘计算新浪潮
有人做过uclinux下键盘接口的输入设备的程序吗?