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模塊電源的噪聲測試方法
文章來(lái)源: 更新時(shí)間:2013/1/28 10:53:00
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目前,模塊電源的設計日趨規范化,控制電路傾向于采用數字控制方式,非隔離式DC-DC變換器(包括VRM)比隔離式增長(cháng)速度更快。隨著(zhù)半導體工藝和封裝技術(shù)的改進(jìn),高頻軟開(kāi)關(guān)技術(shù)的大量應用,模塊電源的功率密度越做越高,模塊電源的功率變換效率也越來(lái)越高,體積越來(lái)越小,出現了芯片級的模塊電源。模塊電源普遍用于交流設備、接入設備、挪動(dòng)通訊、微波通訊以及光傳輸、路由器等通訊范疇和汽車(chē)電子、航空航天等。其特點(diǎn)是可為專(zhuān)用集成電路(ASIC)、數字信號處理器(DSP)、微處理器、存儲器、現場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)及其他數字或模擬負載提供供電。模塊電源的噪聲測試主要分為三點(diǎn),如下:
1、測試條件:模塊電源交流輸入電壓220V,輸出滿(mǎn)載(對于多路輸出,各路均滿(mǎn)載)
(可根據需要設定交流輸入電壓90V,220V,265V,滿(mǎn)載輸出條件下測試)。
2、測試方法:測試時(shí),示波器TIME/DIV檔置10uS/div,帶寬置20MHz,讀取示波器顯示的輸出電壓峰-峰值即為輸出紋波電壓(包含毛刺在內的峰-峰值為紋波+噪音)。
1)模塊電源的輸入電壓調整為標稱(chēng)電壓,調整輸出電流為額定電流。
2)模塊電源紋波通常用峰-峰值表示。主要的測試方法。
模塊電源紋波和雜音是疊加在直流輸出電壓上的交流成分,對紋波和噪音的測量在額定負載和常溫下進(jìn)行。對于開(kāi)關(guān)型的AC/DC模塊電源而言,輸出紋波電壓為一系統帶有高頻分量的小脈沖,因此通常測量峰-峰值,而不是有效值(RMS)。其測量值用毫伏峰-峰值(mVp-p)表示。例如當一個(gè)AC/DC模塊電源的紋波峰-峰值為50mV時(shí),其RMS值很低,僅為5mV,但是否能用于某一系統,必須要進(jìn)一步考慮才行。
因為所測量的紋波中含有的高頻分量,必須使用特殊的測量技術(shù),才能獲得正確的測量結果。為了測出紋波尖峰中的所有高頻諧波,一般要用20MHz帶寬的示波器。
其次在進(jìn)行紋波測量時(shí),必須非常注意,防止將錯誤信號引入測試設備中。測量時(shí)必須去掉探頭地線(xiàn)夾,因為在一個(gè)高頻輻射場(chǎng)中,地線(xiàn)夾會(huì )象一個(gè)天線(xiàn)一樣接受噪音,干擾測量結果。用帶有接地環(huán)的探頭的測量方法來(lái)消除干擾。
為一種使用50Ω同軸電纜來(lái)測量模塊電源輸出紋波電壓的方法。同軸電纜直接與示波器連結。為降低噪音,測量時(shí)應使用一個(gè)鋁或銅的接地板。測量值為實(shí)際值的1/2.
為另一種采用雙紋線(xiàn)的測量方法。
把模塊電源放置在一個(gè)離接地板25mm之上的地方,接地板由鋁或銅板構成。模塊電源的輸出公共端和AC輸入地端直接與接地板連結,接地線(xiàn)應該很粗,而且不長(cháng)于50mm.
用16AWG銅線(xiàn)做成300mm長(cháng)的雙絞線(xiàn),一端接電源輸出,另一端并聯(lián)一只47μF的鉭電容,再接到示波器上。電容的引線(xiàn)應盡可能短,注意極性不要接反。示波器探頭的"地線(xiàn)"應盡可能接到地線(xiàn)環(huán),示波器帶寬不小于50MHz,示波器本身交流應接地。
3、輸出雜音測試(選測內容,分為峰-峰值雜音,電話(huà)衡重雜音,寬頻雜音,離散雜音)。
目前,國內市場(chǎng)運用模塊電源的主要供給商為VICOR、ASTEC、LAMBDA、ERICCSON以及POWER-ONE.由于各公司生產(chǎn)的模塊電源的類(lèi)別、系列、規格品種難以數計,故其功能特性和物理特性不盡相同,因此在安裝、使用與維護方面也各有不同,隨著(zhù)半導體工藝、封裝技術(shù)和高頻軟開(kāi)關(guān)的大量運用,模塊電源功率密度越來(lái)越大,轉換效率越來(lái)越高,應用也越來(lái)越簡(jiǎn)單。

 
 
 
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