三同

主题: 电源波纹应该怎么去检测?

  • 那些错过的岁月
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  • 发表于:2018/10/23 14:41:42
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        DC/DC 模块的电源纹波指标是一项不可或缺的参数。洁净的电源是数字电路安稳工作的条件,也是模仿器材的各项参数的重要保障。为断定电源的质量,可以使用探针对 DC/DC 模块的输出纹波进行丈量。但很多人丈量得到的纹波值动辄上百mV,乃至几百 mV,远远比器材手册提供的最大纹波值大,这主要是丈量办法的不正确构成的。

正确的丈量办法:

        一 约束示波器带宽为 20MHz(大多中低端示波器档位约束在 20MHz,高端产品还有 200MHz 带宽约束的挑选),目的是避免数字电路的高频噪声影响纹波测量,尽量确保丈量的准确性。

           二 设置耦合方式为交流耦合,便利丈量(以更小档位来细心观测纹波,不关心直流电平).

        三 确保探头接地尽量短(丈量纹波动辄上百 mV 的主要原因就是接地线太长),尽量运用探头自带的原装测验短针。假如没有测验短针,可以撤除探头的接地线和外壳,显露探头地壳,克己接地线缠绕在探头地壳上,确保接地线长度小于 1cm。

        四 示波器地悬空,只经过探头地与测验信号的参考点共地,不要经过其他方式与测验设备共地,这样会给纹波丈量引进很大的地噪声。例如:当示波器和其他仪器共插线板时,其他仪器的开关或许经过接地线给测验带来噪声搅扰。其间第 3 条是要害中的要害。接地线过长,其电感效应将给丈量体系引进额定的噪声,如下图所示。

        五 对示波器的要求:支撑带宽约束功用:一般示波器都支撑 20MHz 带宽约束。
探头要求:为了使接地线尽量短,尽量运用探头的原装测验短针,若无原装测验短针,则须克己短接地线:去除探头接地线套,用金属丝自行绕制接地短线,推荐五类线中铜丝,强度适中(仍是有些偏软,有更好的请引荐)。其他候选有焊锡丝、刻刀。挑选 1X 无衰减档位,一般无源探头在 1X 档位时,其带宽约束在6MHz/10MHz 带宽,如此在前端可有用滤除高频噪声的搅扰,减小纹波丈量影响。

        六 靠接办法测验纹波:模块电源的输出端存在差模和共模两种噪声,一起纹波噪声简单遭到环境中随机噪声及电源辐射噪声的影响. 探头地线的寄生电感与示波器输入电容构成 LC 谐振电路,将高频噪音放大,探头地线会感应电源模块的辐射噪音,所以有必要把探头地线移掉。因而,为了客观地丈量开关电源输出的纹波-噪声,一切的模块电源厂家都引荐选用靠接的办法,并且示波器带宽约束为 20MHZ。

        运用正确的丈量办法可以大大地改进测得纹波成果。首要,一般运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。咱们应该为用于丈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,咱们可以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,并将该接地衔接至电源。这样做可以缩短露出于电源邻近高电磁辐射的端头长度,然后进一步削减拾波。最终,在阻隔电源中,会发生很多流经探针接地衔接点的共模电流。这就在电源接地衔接点和示波器接地衔接点之间构成了压降,然后表现为纹波。要避免这一问题的呈现,咱们就需要特别注意电源规划的共模滤波。别的,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丈量的一起,还削减了共模电流引起的丈量误差。

该完全相同电路的纹波电压,其运用了改进的丈量办法。这样,高频峰值就被真实地消除了。集成到体系中以后,电源纹波功能乃至会更好。在电源和体系其他组件之间简直总是会存在一些电感。这种电感或许存在于布线中,抑或只要蚀刻存在于 PWB 上。别的,在芯片周围总是会存在额定的旁路电容,它们就是电源的负载。

这二者一起构成一个低通滤波器,进一步下降了电源纹波和/或高频噪声。在极点情况下,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下降。许多情况下,该滤波器的截止频率会在电源纹波频率以下,然后有或许大大下降纹波。经验丰厚的工程师应该可以找到在其测验过程中怎么运用这种办法的途
  
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