方法妙解:探析模塊電源的噪聲測試
發布時間:2015-04-30 責任編輯:echolady
【導讀】本文主要講解模塊電源的噪聲測試方法,從三方麵入手。模塊電源被應用於微波通訊以及光傳輸、接入設備、挪動通訊、交流設備、路由器等通訊範疇,在航空航天和汽車電子也多有應用。
熱(re)噪(zao)聲(sheng)又(you)稱(cheng)為(wei)白(bai)噪(zao)聲(sheng)或(huo)約(yue)翰(han)遜(xun)噪(zao)聲(sheng),是(shi)由(you)處(chu)在(zai)一(yi)定(ding)溫(wen)度(du)下(xia)的(de)各(ge)種(zhong)物(wu)質(zhi)內(nei)部(bu)微(wei)粒(li)作(zuo)無(wu)規(gui)律(lv)的(de)隨(sui)機(ji)熱(re)運(yun)動(dong)而(er)產(chan)生(sheng)的(de),常(chang)用(yong)統(tong)計(ji)數(shu)學(xue)的(de)方(fang)法(fa)進(jin)行(xing)研(yan)究(jiu)。熱(re)噪(zao)聲(sheng)普(pu)遍(bian)存(cun)在(zai)於(yu)電(dian)子(zi)元(yuan)件(jian)、器件、網絡和係統中,因此噪聲測量主要指電子元件和器件、網絡和係統的熱噪聲和特性的測量。
模塊電源的特點是可為專用集成電路(ASIC)、數字信號處理器(DSP)、微處理器、存儲器、現場可編程門陣列(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,如下:
1、測試的條件:模塊電源交流輸入電壓220V,輸出滿載(對於多路輸出,各路均滿載)。
(我們可以根據需要設定交流輸入電壓90V,220V,265V,滿載輸出條件下測試)
2、測試方法:在測試時,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。
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行。對於開關型的AC/DC模塊電源而言,輸出紋波電壓為一係統帶有高頻分量的小脈衝,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AC/DC模塊電源的紋波峰-峰值為50mV時,其RMS值很低,僅為5mV,但是否能用於某一係統,必須要進一步考慮才行。
由於紋波中含有高頻分量,要獲得正確的測量結果,就必須使用特殊的測量技術。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。
在(zai)我(wo)們(men)進(jin)行(xing)紋(wen)波(bo)測(ce)量(liang)時(shi),必(bi)須(xu)避(bi)免(mian)將(jiang)錯(cuo)誤(wu)的(de)信(xin)號(hao)引(yin)入(ru)到(dao)測(ce)試(shi)設(she)備(bei)中(zhong)來(lai)。測(ce)量(liang)時(shi)必(bi)須(xu)去(qu)掉(diao)探(tan)頭(tou)地(di)線(xian)夾(jia),因(yin)為(wei)在(zai)一(yi)個(ge)高(gao)頻(pin)輻(fu)射(she)場(chang)中(zhong),地(di)線(xian)夾(jia)會(hui)象(xiang)一(yi)個(ge)天(tian)線(xian)一(yi)樣(yang)接(jie)受(shou)噪(zao)音(yin),幹(gan)擾(rao)測(ce)量(liang)結(jie)果(guo)。用(yong)帶(dai)有(you)接(jie)地(di)環(huan)的(de)探(tan)頭(tou)的(de)測(ce)量(liang)方(fang)法(fa)來(lai)消(xiao)除(chu)幹(gan)擾(rao)。
一種使用50Ω同tong軸zhou電dian纜lan來lai測ce量liang模mo塊kuai電dian源yuan輸shu出chu紋wen波bo電dian壓ya的de方fang法fa是shi用yong同tong軸zhou電dian纜lan直zhi接jie與yu示shi波bo器qi連lian結jie。為wei降jiang低di噪zao音yin,測ce量liang時shi應ying使shi用yong一yi個ge鋁lv或huo銅tong的de接jie地di板ban。測ce量liang值zhi為wei實shi際ji值zhi的de1/2。
另一種測量方法是采用雙紋線
把模塊電源放置在一個離接地板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,接地線應該很粗,而且不長於50mm。
我們可以用16AWG的銅線做成長300mm的雙絞線,其一端接電源輸出,另一端並聯一隻47μF的鉭電容,然後再接到示波器上。電容的引線應盡可能短,注意極性不要接反。示波器探頭的“地線”應盡可能接到地線環,示波器帶寬不小於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,電話衡重雜音,寬頻雜音,離散雜音)
目前,國內市場中主要的模塊電源供給商為VICOR、ASTEC、LAMBDA、ERICCSON以及POWER-ONE.由於各公司生產的模塊電源的類別、係列、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、使用與維護方麵也各有不同,隨著半導體工藝、封裝技術和高頻軟開關的大量運用,模塊電源功率密度越來越大,轉換效率越來越高,應用也越來越簡單。
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