開關電源設計秘笈之如何有效精確測量電源紋波

發布時間：2020-04-17                1416

精確地測量電源紋波本身就是一門藝術。在圖6.1所示的示例中，一名初級工程師完全錯誤地使用了一台示波器。他的第一個錯誤是使用了一支帶長接地引線的示波器探針;第二個錯誤則是將探針形成的環路和接地引線均置於電源變壓器和開關元件附近;最後一個錯誤是允許示波器探針和輸出電容之間存在多餘電感。該問題在紋波波形中表現為高頻拾取。在電源中，存在大量可以很輕鬆地與探針耦合的高速、大信號電壓和電流波形，其中包括耦合自電源變壓器的磁場，耦合自開關節點的電場，以及由變壓器互繞電容產生的共模電流。

利用正確的測量方法可以大大地改善測得紋波結果。首先，通常使用帶寬限製來規定紋波，以防止拾取並非真正存在的高頻噪聲。欧美熟妇呻吟猛交XX性精品麻豆應該為用於測量的示波器設定正確的帶寬限製。其次，通過取掉探針“帽”，並構成一個拾波器(如圖6.2所示)，欧美熟妇呻吟猛交XX性精品麻豆可以消除由長接地引線形成的天線。將一小段線纏繞在探針接地連接點周圍，並將該接地連接至電源。這樣做可以縮短暴露於電源附近高電磁輻射的端頭長度，從而進一步減少拾波。

最後，在隔離電源中，會產生大量流經探針接地連接點的共模電流。這就在電源接地連接點和示波器接地連接點之間形成了壓降，從而表現為紋波。要防止這一問題的出現，欧美熟妇呻吟猛交XX性精品麻豆就需要特別注意電源設計的共模濾波。另外，將示波器引線纏繞在鐵氧體磁心周圍也有助於最小化這種電流。這樣就形成了一個共模電感器，其在不影響差分電壓測量的同時，還減少了共模電流引起的測量誤差。圖6.2顯示了該完全相同電路的紋波電壓，其使用了改進的測量方法。這樣，高頻峰值就被真正地消除了。

實際上，集成到係統中以後，電源紋波性能甚至會更好。在電源和係統其他組件之間幾乎總是會存在一些電感。這種電感可能存在於布線中，抑或隻有蝕刻存在於pwb上。另外，在芯片周圍總是會存在額外的旁路電容，它們就是電源的負載。這二者共同構成一個低通濾波器，進一步降低了電源紋波和/或高頻噪聲。在極端情況下，電流短時流經15nh電感和10μf旁路電容的一英寸導體時，該濾波器的截止頻率為400khz。這種情況下，就意味著高頻噪聲將會得到極大降低。許多情況下，該濾波器的截止頻率會在電源紋波頻率以下，從而有可能大大降低紋波。經驗豐富的工程師應該能夠找到在其測試過程中如何運用這種方法的途徑。

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