下面介绍直流电压纹波的几种测量方法。同一个被测开关电源若采用不同的测量方法,其测量的结果是不相同的,只有采用相同的标准来测量,测量结果才具有可比性。在以下介绍的各种测试方法中,地线环测量法和地线环﹢电容测量法最常用。在通信电源行业中,一般采用甩线测量法,可对示波器探头地线进行缠绕处理,以最大限度减小地线环路面积,降低地线环路对测量结果引人的干扰误差。 1.甩线测量法 在实际测量中,因为开关电源设备如结构设计等种种客观因素限制,一般采用的是甩线法,示波器探头、地线夹直接接在开关电源的输出正负极测试,直流输出电压纹波甩线法测量连接如下图所示,示波器设置20MHz带宽,取样检测模式,这种方法不能说不正确但会对测试结果带来很大的不同,一般可达上百甚至几百亳伏的纹波偏差。 2.双绞线测量法 直流输出电压纹波双绞线测量连接如下图所示,采用300mm长#16AWG 线规组成的双绞线分别与被测开关电源输出的+OUT及-OUT连接,在+OUT与-OUT之间接上阻性负载,在双纹线末端接一个4uF钽电解电容,示波器带宽设置为50MHz(或20MHz),在测量点连接时,双绞线接地线的末端要尽量短,夹在探头的地线环上。 3.平行线测量法 直流输出电压纹波平行线测量连接如下图所示,其中C1是多层陶瓷电容 (MLCC),容量为1μF,C2是钽电解电容,容量为10μF,两条平行铜箔带的电压降之和小于输出电压值的2%。该测量方法的优点是与实际工作环境比较接近,缺点是较容易捡拾 EMI(电磁干扰)。 4.同轴电缆测量法 直流输出电压纹波同轴电统测量连接如下图所示,同轴电缆阳抗为50Ω,同轴电缆首端直接接开关电源输出端,同轴电缆未端连接陶瓷电容C1为0.68μF,碳膜电阻R1为 47Ω/1W,接入示波器。 5. 地线环测量法 直流输出电压纹波地线环测量连接如下图所示,用专用示波器探头直接与被测电源端口连接,示波器探头上有个地线环,其探头的尖端接触电源输出正极,地线环接触电源的负极。不能采用通用示波器探头,因为通用示波器探头的地线不屏蔽且较长,容易捡拾外界电磁场的干扰,受干扰的影响越大。 6.电容地线环测量法 直流输出电压纹波地线环﹢电容测量连接如下图所示,用专用示波器探头直接与被测电源端口可靠连接,示波器探头使用地线环,其探头的尖端接触电源输出正极,地线环接触电源的负极,正负极之间靠近探头侧并联10μF 电解电容和0.1μF 无极性瓷片电容,示波器设置为 20MHz 带宽,取样检测模式,读取输出电压峰峰值。 7. JEITA -RC9131D 测量法 基于JEITA-RC9131D标准的直流输出电压纹波测量连接如下图所示,该标准规定在被测电源输出正、负端小于150mm 处并联两个电容C2和C3,C2为47uF电解电容,C3为0.1μF 薄膜电容。在这两个电容的连接端接负载及不超过1.5m长的50Ω同轴电缆,同轴电缆的另一端连接一个50Ω电阻R串接一个0.001~0.1μF电容C1后接入示波器,示波器的带宽设置为100MHz。同轴电缆的两端连接线应尽可能地短,以防止捡拾辐射的噪声。若负载线很短,可不接C2和C3。连接负载的线越长,则测出的纹波和噪声电压越大,在这种情况下有必要连接C2及C3。 选自《精通开关电源测试》
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