电源纹波的定义和检测方法分析
关于纹波测试的相关问题

关于纹波测试的相关问题对于纹波测试是一个老生长谈的问题.个人总结如下:1, 电源输出纹波的分解为,首先是工频和整流频率50HZ,100HZ及期整数倍的谐波部分;其次是开关纹波部分,即PWM产生的开关纹波,一般在30KHZ~500KHZ,根据开关频率不同而不同;第三是噪声和杂讯电压信号;对于AC/DC的测试,通常会采用加电解电容和电阻滤波47UF,1Koum等不同的方法.具体操作和原理如下:一所谓纹波电压,是指输出电压中50赫或100赫的交流分量,通常用有效值或峰值表示。
经过稳压作用,可以使整流滤波后的纹波电压大大降低,降低的倍数反比于稳压系数S 。
问题:如何测量电源纹波?回答:可以先用示波器将整个波形捕获,然后将关心的纹波部分放大来观察和测量(自动测量或光标测量均可),同时还要利用示波器的FFT功能从频域进行分析。
1.最大纹波电压。
在额定输出电压和负载电流下,输出电压的纹波(包括噪声)的绝对值的大小,通常以峰峰值或有效值表示。
2.纹波系数Y(%)。
在额定负载电流下,输出纹波电压的有效值Urms与输出直流电压Uo之比,既y=Umrs/Uo x100%3.纹波电压抑制比。
在规定的纹波频率(例如50HZ)下,输出电压中的纹波电压Ui~与输出电压中的纹波电压Uo~之比,即:纹波电压抑制比=Ui~/Uo~ 。
这里声明一下:噪声不同于纹波。
纹波是出现在输出端子间的一种与输入频率和开关频率同步的成分,用峰-峰(peak to peak)值表示,一般在输出电压的0.5%以下;噪声是出现在输出端子间的纹波以外的一种高频成分,也用峰-峰(peak to peak)值表示,一般在输出电压的1%左右。
纹波噪声是二者的合成,用峰-峰(peak to peak)值表示,一般在输出电压的2%以下。
二.纹波噪声(涟波杂讯电压)(Ripple & Noise)%,mv2.1定义:直流输出电压上重叠之交流电压成份最大值(P-P)或有效值。
如何准确测量电源纹波

如何准确测量电源纹波?2009-12-11 10:39如何准确测量电源纹波?所谓纹波电压,是指输出电压中50赫或100赫的交流分量,通常用有效值或峰值表示。
经过稳压作用,可以使整流滤波后的纹波电压大大降低,降低的倍数反比于稳压系数S 。
问题:如何测量电源纹波">电源纹波?回答:可以先用示波器将整个波形捕获,然后将关心的纹波部分放大来观察和测量(自动测量或光标测量均可),同时还要利用示波器的FFT功能从频域进行分析。
1.最大纹波电压。
在额定输出电压和负载电流下,输出电压的纹波(包括噪声)的绝对值的大小,通常以峰峰值或有效值表示。
2.纹波系数在额定负载电流下,输出纹波电压的有效值Urms与输出直流电压Uo之比,既y=Umrs/Uo x100%3.纹波电压抑制比。
在规定的纹波频率(例如50HZ)下,输入电压中的纹波电压Ui~与输出电压中的纹波电压Uo~之比,即:纹波电压抑制比=Ui~/Uo~ 。
这里声明一下:噪声不同于纹波。
纹波是出现在输出端子间的一种与输入频率和开关频率同步的成分,用峰-峰(peak to peak)值表示,一般在输出电压的0.5%以下;噪声是出现在输出端子间的纹波以外的一种高频成分,也用峰-峰(peak to peak)值表示,一般在输出电压的1%左右。
纹波噪声是二者的合成,用峰-峰(peak to peak)值表示,一般在输出电压的2%以下如何使用示波器测量电源纹波?答:可以先用示波器将波形整个波形捕获,然后将关心的纹波部分放大来观察和测量(自动测量或光标测量),同时还利用示波器的FFT功能从频域分析。
通常若不太清楚被测对象细节(幅值,频率等)的情况下,可使用”AutoScale”按钮,观察到信号的大概,再调整水平控制旋钮和垂直控制旋钮,以得到最佳的显示(如,幅值尽量满屏显示),再用Zoom功能将波形作满平放大显示,测电源纹波时,可将纹波部分用Zoom功能放大来分析;另外,可能会考虑从频域角度分析电源,观察其谐波和杂波情况,为此,可让示波器显示尽量多个周期信号,将示波器的存储深度仅可能用到最大,采样率设置成适当的数值,以保证波形不失真,这样得到的频率分辨率为采样率除以当前存储深度设置,观察各次谐波及其与基波的幅度差。
电源纹波测试的正确方法

电源纹波测试的正确方法电源纹波是一种通用的电子测试方法,用于检测电子系统中的电源质量。
电源纹波测试可以发现许多电源问题,包括高频抖动、低频抖动、交流谐波和滞后。
这些噪音可能会影响电子系统的性能,因此,对电源纹波的测量非常重要。
电源纹波测试的正确方法包括以下几个步骤:第一步:连接测量仪和被测装置。
首先,应确保测量仪和被测装置之间有良好的接触。
这样可以确保测量仪能够准确地测量被测装置的电源纹波信号。
第二步:设置测量参数。
其次,根据要测量的电源类型,应正确设置测量仪的测量参数。
这样可以确保测量仪能够正确地测量电源纹波信号,从而获得正确的测量结果。
第三步:开始测量。
最后,应准备好该测量仪,开始测量电源纹波信号。
该测量仪将自动进行测量,并记录测量结果。
电源纹波测试是一项重要的电子测试任务,其成功与否将直接影响到电子系统的性能和可靠性。
因此,在进行电源纹波测试时,应特别注意以上三个步骤,以确保测量结果的准确性。
此外,电源纹波测试还可以和其他测试方法相结合,以进一步评估其影响。
例如,在实际应用中,可以将电源纹波测试和软件功能测试或硬件功能测试等相结合,以识别和分析电源纹波所引起的问题。
电源纹波测试是一个非常重要的诊断测试工具,可以给电子系统的设计和制造带来许多好处,其中包括:可以预防性地检测电源不良质量,从而避免由此导致的故障和停机;可以及早发现隐藏在电源纹波中的问题;还可以及时追踪电源纹波变化,以检测需要调整的范围和内容。
总之,正确的电源纹波测试是电子系统的设计和制造过程中的重要步骤,因此,应特别注意以上三个步骤,确保测量结果的准确性。
电源纹波示波器测试方法

电源纹波示波器测试方法一、引言电源纹波是指电源输出中存在的交流成分,其存在会对系统的正常运行产生影响。
为了准确测试电源纹波,使用电源纹波示波器是常见的方法之一。
本文将介绍电源纹波示波器的测试方法。
二、电源纹波示波器概述电源纹波示波器是一种特殊的示波器,可以用来测试电源输出的纹波情况。
其原理是通过将电源输出连接到示波器的输入端,然后通过示波器显示电源输出的波形,从而判断纹波的幅度和频率。
三、测试前准备在进行电源纹波示波器测试之前,需要做以下准备工作:1.确保电源纹波示波器的输入和输出端口与待测试的电源连接正确。
2.验证电源纹波示波器的工作状态,确保其正常运行。
3.准备好一根合适的电缆,将电源与示波器连接。
四、测试步骤下面是电源纹波示波器测试的具体步骤:4.1设置示波器1.打开电源纹波示波器,确保其处于正常工作状态。
2.设置示波器的纵轴和横轴刻度,以适应测试的电源输出范围和时间尺度。
4.2连接电源1.使用合适的电缆将电源的正负极分别与示波器的输入端口连接。
2.确保连接牢固,避免接触不良或断开。
4.3开始测试1.打开待测试的电源,使其处于运行状态。
2.在示波器上观察电源输出的波形情况,记录下纹波的幅度和频率。
4.4分析结果1.根据示波器显示的波形,判断电源输出的纹波情况。
2.如果纹波幅度过大或频率异常,需要进一步分析问题原因,并采取相应的措施进行修复。
五、注意事项在进行电源纹波示波器测试时,需要注意以下几点:1.确保测试环境的安全性,避免触电或其他安全事故。
2.在连接电源和示波器时,确保接触良好,避免测量误差。
3.在进行纹波幅度测量时,要注意仪器的灵敏度范围,避免超出其测量范围造成误差。
六、总结电源纹波示波器测试方法是一种常见的测试手段,通过使用示波器可以准确评估电源输出的纹波情况。
在测试过程中,需要注意准备工作和测试步骤,并严格遵守注意事项,确保测试结果的准确性。
以上就是电源纹波示波器测试方法的介绍,希望对您有所帮助!。
纹波(ripple)的定义

要体验,可以用示波器来看,就会看到电压上下轻微波动,就像水纹一样,所以叫做纹波。
一般使用交流毫伏表来测量纹波电压,因为交流毫伏表只对交流电压响应,并且灵敏度比较高,可测量很小的交流电压,而纹波往往是比较小的交流电压。如果没有交流毫伏表,也可使用示波器来测量。将示波器的输入设置为交流耦合,调整Y轴增益,使波形大小合适,读出电压值,可估算出纹波电压的大小。
纹波电压会影响系统的工作,带来噪声。所以电源要有足够的滤波措施,以将纹波限制在一定的幅度以内。
而对于音频范围内的类似正弦波的纹波信号,虽然其幅度不是太高,但其能量却使喇叭或听筒发生嗡嗡的杂音。因此对这种形态的纹波应有一定的要求,而对于用于一些控制的场合,由于窄脉冲达到一定的高度会干扰数字或逻辑控制部件,使设备运行的可靠性降低,因此对这种窄脉冲的幅度应有一定的限制,而对类似正弦波的纹波,一般由于其幅度较低,对控制部件的干扰不大。
5、会带来噪音干扰,使图像设备、音响设备不能正常工作。
总之,它们在我们不需要的地方出现都是有害的,需要我们避免的。对于如何抑制和去除谐波和纹波的方式方法有很多,但想完全消除,似乎是很难办到的,我们只有将其控制在一个允许的范围之内,不对环境和设备产生影响就算达到了我们的目的。
纹波的表示方法可以用有效值或峰值来表示,可以用绝对量,也可以用相对对量来表示。例如一个电源工作在稳压状态,其输出为100V5A,测得纹波的有效值为10mV,这10mV就是纹波的绝对量,而相对量即纹波系数=纹波电压/输出电压=10mv/100V=0.01%,即等于万分之一。
电源纹波的测量

电源纹波的测量71.开关电源输出电压的纹波是一个重要的指标,如何正确使用示波器来测量这个指标?答:纹波的定义是附着于直流电平之上的包含周期性与随机性成分的杂波信号,英文称为 PARD (Periodic And Random Deviation)。
它的定义是杂波的峰峰值。
测量纹波要注意的事项:示波器探头地线会带来很大纹波,应该拔掉地线直接使用探头内地线进行测量。
当然,最好的测量方法是使用50欧姆终端电阻,用BNC电缆直接联结到示波器,这里应该注意该50欧姆电阻要考虑功耗,可能要大功率电阻。
相关的标准要求,比如是否要分出周期性工频纹波和开关纹波,高频噪声等。
再比如,测量频率是否要限制在20MHz以下。
72.测纹波时有很大一部分是50赫兹的周期性尖脉冲,负载电流越大,脉冲幅度越大,有哪些具体的解决办法?答:在泰克功率测量系统中,当进行纹波测量时,我们可以选择工频纹波测试或开关纹波测试,这样就可自动滤掉不相关频率的纹波,比如:选择测试200KHz的纹波,那么示波器将会自动对其他频率成分进行滤波。
73.测量纹波时怎样去除在纹波上的噪声,比如工频噪声?答:纹波上的噪声可通过TDS5000示波器在捕获模式中的高分辩率捕获模式就可以去除这些随机的噪声。
纹波分两种一种是工频的,100HZ,一种是开关纹波。
TEK推出的TDSPWR2就能把这两种纹波分离后分别测量得出结果。
74.精确测试开关电源的纹波与噪音时,是否要在专门的实验室里才可以?答:当然如果有专门的实验室进行纹波测量是最理想的。
在不具备这个条件的时候应当注意的问题有:①示波器应该有良好的接地;②如果测量标准有带宽限制的要求,应该打开TDS430A中的20MHz带宽限制;③使用示波器的交流耦合;④使用BNC电缆,并用TDS430A的50欧姆输入阻抗档进行测量(这时可能需要50欧姆的大功率负载,BNC适配器或者制作测试夹具)为提高测量精度,不应该使用示波器的探头,示波器探头的地线会引入比较大的噪声。
电源纹波和电源噪声有什么区别?

电源纹波和电源噪声有什么区别?电源纹波和噪声到底有什么区别?怎么测量?我想用这篇文章来梳理一下。
2.纹波纹波(ripple),最常见的定义是指,在直流电源上,不希望出现的交流电压变动量,一般是因为直流电压是利用交流电压转换后产生,其中输出电压中的交流成分无法完全消除所造成。
(来源于维基百科)即电源纹波是指在直流信号上的交流干扰信号,这个干扰信号波动的频率和开关频率相同。
典型的DC-DC电源输出电压波形如下:上面的图片来源于MP16xx芯片输出电压波形,从手册中可以看出,波浪式的周期和开关频率一致。
波浪的幅值即为纹波的峰峰值,所以,在测试DC-DC电源纹波时,比较关注的是输出纹波Vpp。
3.噪声针对噪声的定义比较丰富,但是对电源噪声的定义我查了一些资料,目前其实对电源纹波和电源噪声的定义没有一个共同的协会制定。
在《开关电源噪声的形成及抑制方法》这篇论文中,发现了一个用于电子系统噪声定义:噪声是指在电子电路设计中没有安排的信号,这些信号通常由环境中自然因素或人为因素产生的电磁能量造成。
影响电子电路正常工作的噪声称为“干扰”,而能产生一定能量的任何物质都可以称为“噪声源”。
即电源噪声可以理解为电源模块工作在产品系统中,由系统内部和外部“干扰”引起的非连续的,无规律的电压或者电流尖峰。
接着刚刚MP16xx电源芯片的规格书,可以看到在输出电压波形上,箭头1和箭头2处的尖峰。
从波形图上可以看出:1所示的尖峰,是SW由开通向关断转变的时刻;2所示的尖峰,是SW由关断向开通转变的时刻;再对比左右两幅图可以看出,左边的1和2波动尖峰比较大,右边的1和2波动的尖峰幅值较小。
而造成这种区别的原因是负载电流不一样。
4.纹波和噪声上面的内容是把电压纹波和电压噪声进行了分开定义和说明,但是在实际测试的波形中,如果使用500mV/div的分辨率来看输出电压,看到的是稳定的直流电压,如果用5mV/div分分辨率来看输出电源,看到的是既有开关频率的纹波,也有非连续,无规律的噪声。
直流稳压电源实验中的纹波与噪声分析与消除方法

直流稳压电源实验中的纹波与噪声分析与消除方法直流稳压电源在各种电子实验和设备中起着至关重要的作用。
在使用直流稳压电源时,我们常常会遇到纹波和噪声问题,这些问题可能会对电子元件和电路产生不利影响。
因此,对纹波和噪声进行准确的分析和消除是非常重要的。
本文将探讨直流稳压电源实验中纹波与噪声的产生原因、分析方法以及消除方法。
一、纹波与噪声的产生原因直流稳压电源实验中纹波与噪声的产生主要有以下几个方面的原因:1. 电源本身的问题:直流稳压电源可能存在电源波动或者电源的设计不合理,使得输出直流电压出现纹波。
2. 电源滤波电容:电源滤波电容的质量和容值对纹波有直接影响。
当电容的质量较差或容值较小时,就容易出现较大的纹波。
3. 复杂电路连接:在实验中,当直流稳压电源与其他电路连接时,电源输出的纹波与噪声可能通过其他电路产生耦合作用,从而出现在实验电路中。
二、纹波与噪声的分析方法在直流稳压电源实验中,我们可以采用以下几种方法进行纹波与噪声的分析:1. 示波器显示法:将直流稳压电源输出的电压信号接入示波器并设置合适的量程,观察示波器上的波形变化,从波形上可以分析纹波和噪声的幅度和频率。
2. 多用表测量法:通过将直流稳压电源输出的电压信号接入多用表,选择合适的测量范围和测量方式,测量电压的均值和波动值,从而获取纹波和噪声的相关信息。
3. 频谱分析法:通过频谱仪等设备对直流稳压电源输出的电压信号进行频谱分析,找出纹波和噪声所在的频率区域,并获取相应的幅度信息。
三、纹波与噪声的消除方法在直流稳压电源实验中,为了消除输出电压中的纹波与噪声,我们可以采用以下几种方法:1. 优化电源设计:选择质量较好的电源模块或器件,并合理设计稳压电路,使得电源本身的纹波和噪声尽量降低。
2. 选择合适的滤波元件:在直流稳压电源的输出端添加合适的滤波元件,如大容值电解电容、磁珠或者低通滤波器等,以实现对纹波和噪声的滤波处理。
3. 电源电容升级:对电源滤波电容进行升级,选择较大容值的优质电容来替换原有电容,以减小纹波和噪声的幅度。
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电源纹波的定义和检测方法分析
来源: | 时间:2010年02月03日
纹波:纹波是指在直流电压或电流中,叠加在直流稳定量上的交流分量。
纹波的表示方法:可以用有效值或峰值来表示,或者用绝对量、相对量来表示,单位通常为:mV 。
例如:一个电源工作在稳压状态,其输出为12V5A,测得纹波的有效值为10mV,这10mV就是纹波
的绝对量,而相对量即纹波系数=纹波电压/输出电压=10mv/12V=0.12%。
下面对电源纹波分量检测方法进行分析。
图1给出了一个不当使用示波器测量电源纹波的实例。在这个例子中出现了几个错误, 首先是
使用了接地线很长的示波器探针;其二是让由探针和接地线形成的回路靠近功率变压器和开关元
件;最后是允许在示波器探针和输出电容之间形成额外的电 感。其结果带来的问题是在测得的
纹波波形中携带了拾取的高频成分。
在电源中有许多很容易耦合到探针中的高速的、大电压和电流信号波形,其中包括来自功率变压
器的磁场耦合、来自开关节点的电场耦合、以及由变压器交绕(interwinding)电容产生的共模电
流。
图1:不当的纹波测量得到糟糕的结果。
采用正确的测量技术可切实改善纹波测量的结果。首先,通常会规定纹波的带宽上限,以避免拾
取超出纹波带宽上限的高频噪声,应该给用于测量的示波器设定合适的带宽上限。其次,可以通
过摘掉探针的“帽子”来去掉接地长引线形成的天线。如图2所示,我们把一段短线绕在探针接
地引线周围,并使之与电源地相连接。这样做附带的好处是缩短暴露在电源附近高强度电磁辐射
中的探针长度,从而进一步减少高频拾取。
最后,在隔离电源中,真正的共模电流是由在探针接地引线中流动的电流产生的,这就使得在电
源地和示波器地之间产生电压降,表现为纹波。要抑制这个纹波,需要在电源设计中仔细考虑共
模滤波问题。
此外,把把示波器引线绕在铁芯上可减小这个电流,因为这样会形成一个不影响差分电压测量、
但可降低由共模电流产生的测量误差的共模电感。图2显示了采用改进测量技术对同一电路得到
的纹波电压测量结果。可以看到,高频尖刺已几乎消除。
图2:四种简单改进极大地改善了测量结果。
事实上,当电源集成到系统中之后,电源纹波性能甚至会更好。在电源和系统其它部分 之间几
乎总会存在一定量的电感。电感可能是由导线或在印刷线路板上的蚀刻线形成的,而在芯片附近
总会有作为电源负载的附加旁路电容,这两者形成低通滤波效 应并进一步降低电源纹波和/或高
频噪声。
举一个极端的例子,由电感量为15nH的长一英寸的短线和电容量10μF的旁路电容构成的滤波
器,其截止频率为400kHz。该实例意味着能大幅减少高频噪声。该滤波器的截止频率比电源纹
波频率低很多倍,可以切实降低纹波。聪明的工程师应该在测试过程中设法利用它。