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电源工程师——电路设计中模块电源的噪声测试

日期:2016年3月24日 14:52

随着模块电源设计的集成化与规范化,其功率密度呈现直线上升,而模块电源的体积则越来越小。这就使得模块电源的各项干扰测试开始变得重要起来。在本文中,小编将为大家介绍关于模块电源的噪声测试方法,并进行介绍。

 

  电源模块的噪声测试主要分为三点。

测试条件

  模块电源交流输入电压220V,输出满载(对于多路输出,各路均满载)。可根据需要设定交流输入电压90V,220V,265V,满载输出条件下测试。

测试方法

  测试时,示波器TIME/DIV档置10uS/div,带宽置20MHz,读取示波器显示的输出电压峰-峰值即为输出纹波电压(包含毛刺在内的峰-峰值为纹波+噪音)。

1)模块电源的输入电压调整为标称电压,调整输出电流为额定电流。

2)模块电源纹波通常用峰-峰值表示。主要的测试方法。

模块电源纹波和杂音是叠加在直流输出电压上的交流成分,对纹波和噪音的测量在额定负载和常温下进行。对于开关型的AC/DC模块电源而言,输出纹波电压为一系统带有高频分量的小脉冲,因此通常测量峰-峰值,而不是有效值(RMS)。其测量值用毫伏峰-峰值(mVp-p)表示。例如当一个AC/DC模块电源的纹波峰-峰值为50mV时,其RMS值很低,仅为5mV,但是否能用于某一系统,必须要进一步考虑才行。
  因为所测量的纹波中含有的高频分量,必须使用特殊的测量技术,才能获得正确的测量结果。为了测出纹波尖峰中的所有高频谐波,一般要用20MHz带宽的示波器。

其次在进行纹波测量时,必须非常注意,防止将错误信号引入测试设备中。测量时必须去掉探头地线夹,因为在一个高频辐射场中,地线夹会像一个天线一样接受噪音,干扰测量结果。用带有接地环的探头的测量方法来消除干扰。

  为一种使用50Ω同轴电缆来测量模块电源输出纹波电压的方法。同轴电缆直接与示波器连结。为降低噪音,测量时应使用一个铝或铜的接地板。测量值为实际值的1/2。

另一种采用双纹线的测量方法。

  把模块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。模块电源的输出公共端和AC输入地端直接与接地板连结,接地线应该很粗,而且不长于50mm。

用16AWG铜线做成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,这里注意极性不要接反。示波器探头的“地线”应尽可能接到地线环,示波器带宽不小于50MHz,示波器本身交流应接地。

输出杂音测试(分为峰-峰值杂音、电话衡重杂音、宽频杂音、离散杂音)。

  目前,国内市场运用模块电源的主要供给商为爱浦电子、VICOR、ASTEC、LAMBDA、ERICCSON以及POWER-ONE。由于各公司生产的模块电源的类别、系列、规格品种难以数计,故其功能特性和物理特性不尽相同。

  因此也就决定了不同的模块电源在使用维护与安装方面也存在着些许不同。并且对着半导体与封装技术的大量使用,模块电源必然向着高密度与高效率发展,而在应用设计上,则会越来越简单。

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