精確測量電源紋波
發布時間:2009-10-07 來源:21IC
中心議題:
- 電源紋波的精確測量
解決方案:
- 使用帶寬限製來規定紋波,以防止拾取高頻噪聲
- 將示波器引線纏繞在鐵氧體磁心周圍以減小高頻峰值
精確地測量電源紋波本身就是一門藝術。在圖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;他的第二個錯誤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;他ta的de最zui後hou一yi個ge錯cuo誤wu是shi允yun許xu示shi波bo器qi探tan針zhen和he輸shu出chu電dian容rong之zhi間jian存cun在zai多duo餘yu電dian感gan。該gai問wen題ti在zai紋wen波bo波bo形xing中zhong表biao現xian為wei高gao頻pin拾shi取qu。在zai電dian源yuan中zhong,存cun在zai大da量liang可ke以yi很hen輕qing鬆song地di與yu探tan針zhen耦ou合he的de高gao速su、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li用yong正zheng確que的de測ce量liang方fang法fa可ke以yi大da大da地di改gai善shan測ce得de紋wen波bo結jie果guo。首shou先xian,通tong常chang使shi用yong帶dai寬kuan限xian製zhi來lai規gui定ding紋wen波bo,以yi防fang止zhi拾shi取qu並bing非fei真zhen正zheng存cun在zai的de高gao頻pin噪zao聲sheng。我wo們men應ying該gai為wei用yong於yu測ce量liang的de示shi波bo器qi設she定ding正zheng確que的de帶dai寬kuan限xian製zhi。其qi次ci,通tong過guo取qu掉diao探tan針zhen“帽”,並構成一個拾波器(如圖2所示),我wo們men可ke以yi消xiao除chu由you長chang接jie地di引yin線xian形xing成cheng的de天tian線xian。將jiang一yi小xiao段duan線xian纏chan繞rao在zai探tan針zhen接jie地di連lian接jie點dian周zhou圍wei,並bing將jiang該gai接jie地di連lian接jie至zhi電dian源yuan。這zhe樣yang做zuo可ke以yi縮suo短duan暴bao露lu於yu電dian源yuan附fu近jin高gao電dian磁ci輻fu射she的de端duan頭tou長chang度du,從cong而er進jin一yi步bu減jian少shao拾shi波bo。
zuihou,zaigelidianyuanzhong,huichanshengdaliangliujingtanzhenjiedilianjiediandegongmodianliu。zhejiuzaidianyuanjiedilianjiedianheshiboqijiedilianjiedianzhijianxingchengleyajiang,congerbiaoxianweiwenbo。yaofangzhizheyiwentidechuxian,womenjiuxuyaotebiezhuyidianyuanshejidegongmolvbo。lingwai,jiangshiboqiyinxianchanraozaitieyangticixinzhouweiyeyouzhuyuzuixiaohuazhezhongdianliu。zheyangjiuxingchengleyigegongmodianganqi,qizaibuyingxiangchafendianyaceliangdetongshi,haijianshaolegongmodianliuyinqideceliangwucha。tu2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。

圖2四個輕微的改動便極大地改善了測量結果
實(shi)際(ji)上(shang),集(ji)成(cheng)到(dao)係(xi)統(tong)中(zhong)以(yi)後(hou),電(dian)源(yuan)紋(wen)波(bo)性(xing)能(neng)甚(shen)至(zhi)會(hui)更(geng)好(hao)。在(zai)電(dian)源(yuan)和(he)係(xi)統(tong)其(qi)他(ta)組(zu)件(jian)之(zhi)間(jian)幾(ji)乎(hu)總(zong)是(shi)會(hui)存(cun)在(zai)一(yi)些(xie)電(dian)感(gan)。這(zhe)種(zhong)電(dian)感(gan)可(ke)能(neng)存(cun)在(zai)於(yu)布(bu)線(xian)中(zhong),抑(yi)或(huo)隻(zhi)有(you)蝕(shi)刻(ke)存(cun)在(zai)於(yu)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zhe種zhong情qing況kuang下xia,就jiu意yi味wei著zhe高gao頻pin噪zao聲sheng將jiang會hui得de到dao極ji大da降jiang低di。許xu多duo情qing況kuang下xia,該gai濾lv波bo器qi的de截jie止zhi頻pin率lv會hui在zai電dian源yuan紋wen波bo頻pin率lv以yi下xia,從cong而er有you可ke能neng大da大da降jiang低di紋wen波bo。經jing驗yan豐feng富fu的de工gong程cheng師shi應ying該gai能neng夠gou找zhao到dao在zai其qi測ce試shi過guo程cheng中zhong如ru何he運yun用yong這zhe種zhong方fang法fa的de途tu徑jing。
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
- 邊緣AI的發展為更智能、更可持續的技術鋪平道路
- 每台智能體PC,都是AI時代的新入口
- IAR作為Qt Group獨立BU攜兩項重磅汽車電子應用開發方案首秀北京車展
- 構建具有網絡彈性的嵌入式係統:來自行業領袖的洞見
- 數字化的線性穩壓器
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall



