乱世煮酒论天下 发表于 2024-12-1 22:30

开关电源纹波测量

<p>开关稳压器纹波测量的方法:</p>

<p>1、错误办法,直接用探头测量输出稳压器输出端口,错误之处在于,直接使用了示波器探头的长接地引线,使得信号端和引线形成了较大的回路,从而引入额外了电感,并在开关转换过程中产生了严重的振铃,在输出波形中的大幅度瞬变并非是开关电源的实际输出纹波,只是一种测量假象;</p>

<p>2、在一的测试条件下开启示波器的带宽限制,所得的波形仍然还有较大的瞬变,但是仍然并非测得的实际纹波状态;</p>

<p>3、为了减小杂散电感,拆除示波器探头的长接地引线,将其管体连接在接地标准点,使整个接地环路最小化,就是使用接地弹簧直接测量输出电压波形,所得的波形仍会有很大改善;</p>

<p>4、到此测量的纹波仍然不是稳压器真正的纹波,因为测量的测量点是在PCB板上,开关电源到测量点之间存在较长的PCB走线寄生电感,为了测量真正的纹波,最好直接在稳压器输出电容上进行探测;</p>

<p>5、一般示波器探头使用的是X10探头,真正的信号在经过缩小1十分之一后再送入示波器,在输入电源纹波较小时分压为原来的十分之一,与示波器的本底噪声接近,因此最好使用X1无源探头或者同轴电缆;</p>

<p>有几个问题不理解:</p>

<p>使用探头的接地引线引入了较大的回路,但是探头从接地弹簧处到示波器插口仍然是同轴电缆,这么长的引线为什么不考虑环路电感,而要考虑接地引线的电感?</p>

<p>测得的波形有开关稳压器开关频率基频以及各次倍频的波形,同时还有探头引入的噪声和示波器底噪,如果开启了示波器的带宽限制,一般示波器的带宽限制是20M,这会不会影响实际测量的纹波大小?</p>

<p>使用X10倍探头,探头的输入阻抗是9M,加上示波器的输入阻抗是1M,这样就达到了X10倍的放大,会引入示波器的底噪,如果使用X1的探头,结合示波器的输入阻抗1M,那探头基本上就没有阻抗,其实就是导线,就是一根同轴电缆,对这根导线及使用有什么要求?</p>

qwqwqw2088 发表于 2024-12-2 07:30

<p>同轴电缆的有屏蔽层,和内层信号线有一定距离,屏蔽层接地,可抑制外部电磁场的干扰,还能减小环路电感。<br />
&nbsp;</p>

maychang 发表于 2024-12-2 07:46

<p>【使用探头的接地引线引入了较大的回路,但是探头从接地弹簧处到示波器插口仍然是同轴电缆,这么长的引线为什么不考虑环路电感,而要考虑接地引线的电感? 】</p>

<p>探头的接地引线是单根线(数cm长},而从接地弹簧处到示波器插口是同轴电缆。同轴电缆外面的导电层与芯线中电流方向相反,产生的磁场相互抵消。所以单根线虽然比同轴电缆短得多,也要考虑电感,同轴电缆较长,却不考虑电感。</p>

maychang 发表于 2024-12-2 07:49

<p>【使用探头的接地引线引入了较大的回路,但是探头从接地弹簧处到示波器插口仍然是同轴电缆,这么长的引线为什么不考虑环路电感,而要考虑接地引线的电感? 】</p>

<p>同样的道理,双绞线的电感也比单根线小得多,因为双绞线两根线上电流产生的磁场是互相抵消的,虽然没有同轴电缆抵消得那么彻底。</p>

maychang 发表于 2024-12-2 08:25

<p>【如果使用X1的探头,结合示波器的输入阻抗1M,那探头基本上就没有阻抗,其实就是导线,就是一根同轴电缆,对这根导线及使用有什么要求?】</p>

<p>没有什么特殊要求,只需要考虑这根同轴电缆的分布电容。</p>

qwqwqw2088 发表于 2024-12-2 08:45

<p>测纹波电压一般用X1探头,注意要设置耦合方式应该选择AC交流耦合档,一般电源的纹波测量低阻抗电源。</p>

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qwqwqw2088 发表于 2024-12-2 08:52

<div class='shownolgin' data-isdigest='no'><p>&nbsp;</p>

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<p>&nbsp;示波器实际是这样,因为线路中串联了9M&Omega;电阻,与示波器内部的1M&Omega;形成了分压1*Vin/(1+9)。探头的x1和x10是用来调节输入信号的阻抗从而调节分压比例,以方便在示波器的界面显示。档位的关系就是10倍</p>
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秦天qintian0303 发表于 2024-12-2 09:07

<div class='shownolgin' data-isdigest='no'><p>使用方法最重要,探头选x1,耦合选交流&nbsp; &nbsp;</p>
</div><script>showreplylogin();</script>

beyond_笑谈 发表于 2024-12-2 14:26

<div class='shownolgin' data-isdigest='no'>开关电源纹波测量时尽量采用铜环套在电压探头上,引线越短越好</div><script>showreplylogin();</script>
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