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开关电源的纹波和噪声测试方法

开关电源的纹波和噪声(图)开关电源（包括AC/DC转换器、DC/DC转换器、AC/DC模块和DC/DC模块）与线性电源相比较，最突出的优点是转换效率高，一般可达80%～85%，高的可达90%～97%；其次，开关电源采用高频变压器替代了笨重的工频变压器，不仅重量减轻，体积也减小了，因此应用范围越来越广。

但开关电源的缺点是由于其开关管工作于高频开关状态，输出的纹波和噪声电压较大，一般为输出电压的1%左右（低的为输出电压的0.5%左右），最好产品的纹波和噪声电压也有几十mV；而线性电源的调整管工作于线性状态，无纹波电压，输出的噪声电压也较小，其单位是μV。

本文简单地介绍开关电源产生纹波和噪声的原因和测量方法、测量装置、测量标准及减小纹波和噪声的措施。

纹波和噪声产生的原因开关电源输出的不是纯正的直流电压，里面有些交流成分，这就是纹波和噪声造成的。

纹波是输出直流电压的波动，与开关电源的开关动作有关。

每一个开、关过程，电能从输入端被“泵到”输出端，形成一个充电和放电的过程，从而造成输出电压的波动，波动频率与开关的频率相同。

纹波电压是纹波的波峰与波谷之间的峰峰值，其大小与开关电源的输入电容和输出电容的容量及品质有关。

噪声的产生原因有两种，一种是开关电源自身产生的；另一种是外界电磁场的干扰（EMI），它能通过辐射进入开关电源或者通过电源线输入开关电源。

开关电源自身产生的噪声是一种高频的脉冲串，由发生在开关导通与截止瞬间产生的尖脉冲所造成，也称为开关噪声。

噪声脉冲串的频率比开关频率高得多，噪声电压是其峰峰值。

噪声电压的振幅很大程度上与开关电源的拓扑、电路中的寄生状态及PCB的设计有关。

利用示波器可以看到纹波和噪声的波形，如图1所示。

纹波的频率与开关管频率相同，而噪声的频率是开关管的两倍。

纹波电压的峰峰值和噪声电压的峰峰值之和就是纹波和噪声电压，其单位是mVp-p。

图1 纹波和噪声的波形纹波和噪声的测量方法纹波和噪声电压是开关电源的主要性能参数之一，因此如何精准测量是一个十分重要问题。

AD实验报告

A/D、D/A转换电路设计、调试及数据处理实验时间：第11周星期一3 - 4节A/D、D/A转换电路设计、调试及数据处理实验目的1．学习 A/D 转换器原理及接口方法，并掌握 ADC0809 芯片的使用2．学习 D/A 转换器原理及接口方法，并掌握 TLC7528 芯片的使用实验设备PC 机一台，TD-ACC+实验系统一套，i386EX 系统板一块实验内容1．编写实验程序，将－5V ~ +5V 的电压作为 ADC0809 的模拟量输入，将转换所得的 8位数字量保存于变量中。

2．编写实验程序，实现 D/A 转换产生周期性三角波，并用示波器观察波形。

实验原理1．A/D 转换实验转换实验ADC0809 芯片主要包括多路模拟开关和 A/D 转换器两部分，其主要特点为：单电源供电、工作时钟 CLOCK 最高可达到 1200KHz、8 位分辨率，8 个单端模拟输入端，TTL 电平兼容等，可以很方便地和微处理器接口。

TD-ACC+教学系统中的 ADC0809 芯片，其输出八位数据线以及 CLOCK 线已连到控制计算机的数据线及系统应用时钟 1MCLK (1MHz)上。

其它控制线根据实验要求可另外连接 (A、B、C、STR、/OE、EOC、IN0～IN7)。

根据实验内容的第一项要求，可以设计出如图所示的实验线路图。

上图中，AD0809 的启动信号“STR”是由控制计算机定时输出方波来实现的。

“OUT1”表示 386EX 内部 1＃定时器的输出端，定时器输出的方波周期＝定时器时常。

图中 ADC0809 芯片输入选通地址码 A、B、C 为“1”状态，选通输入通道 IN7；通过单次阶跃单元的电位器可以给 A/D 转换器输入－5V ~ +5V 的模拟电压；系统定时器定时1ms输出方波信号启动 A/D 转换器，并将 A/D 转换完后的数据量读入到控制计算机中，最后保存到变量中。

参考流程：参考程序：请参照随机软件中的 example 目录中 ACC1-1-1.ASM 文件如下：PUBLIC AD0,AD1,AD2,AD3,AD4,AD5,AD6,AD7,AD8,AD9 ;声明全局变量STACK1 SEGMENT STACKDW 256 DUP(?)STACK1 ENDSDATA SEGMENTAD0 DB ? ;存储 A/D 采集的数值，共十个值AD1 DB ?AD2 DB ?AD3 DB ?AD4 DB ?AD5 DB ?AD6 DB ?AD7 DB ?AD8 DB ?AD9 DB ?DATA ENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODESTART: MOV AX,DATA ;将当前的 DATA 赋给数据段 DSMOV DS,AXCALL SYSINTI ;调用系统初始化子程序MOV DX,0F043HMOV AL,076H ;初始化 1#定时器定时 1msOUT DX,ALMOV DX,0F041HMOV AL,0E8H ;写 1#定时器定时常数的低字节OUT DX,ALMOV DX,0F041HMOV AL,03H ;写 1#定时器定时常数的高字节,同时启动 AD 转换 OUT DX,ALMOV CX,000AH ;赋 AD 采样值个数初值为 0AHMOV SI,OFFSET AD0 ;将存放 AD 采样值的首地址赋给 SI 寄存器AGAIN: CALL DELAY ;调延时子程序MOV DX,0300HIN AL,DX ;读 AD 采样值MOV [SI],AL ;将 AD 采样值存放于 SI 中INC SI ;SI 指向下一个采样值对应的单元LOOP AGAIN ;10 个采样值存放完否？没有存完，则继续存MOV CX,000AH ;存放完成后，将 CX 和 SI 还原，赋初值MOV SI,OFFSET AD0JMP AGAIN ;继续DELAY: PUSH CX ;延时子程序MOV CX,3000HDEL1: PUSH AXPOP AXLOOP DEL1POP CXRETSYSINTI:MOV AX,8000H ;系统初始化子程序OUT 23H,AL ;扩展 IO 使能XCHG AL,AHOUT 22H,ALOUT 22H,AXMOV DX,0F402H ;初始化系统片选 CS0#的范围为：300H～30FH MOV AX,000CHOUT DX,AXMOV DX,0F400HMOV AX,0401HOUT DX,AXMOV DX,0F406HMOV AX,0000HOUT DX,AXMOV DX,0F404HMOV AX,3C01HOUT DX,AXMOV DX,0F822H ;初始化管脚配置 P2CFG，配置 CS0#MOV AL,7FHOUT DX,ALMOV DX,0F824H ;初始化管脚配置 P3CFG,配置主片 IRQ7MOV AL,0B2HOUT DX,ALMOV DX,0F832H ;初始化管脚配置 INTCFGMOV AL,0AHOUT DX,ALMOV DX,0F834H ;初始化管脚配置 TMRCFGMOV AL,15H ;将 GATE1 接 VCCOUT DX,ALRETCODE ENDSEND START实验步骤与结果：(1) 打开联机操作软件，参照流程图，在编辑区编写实验程序。

OBCDCDC测试技术方案

过冲电压测试
稳态电流
开机时间，上升时间
关机测试
关机时间，下降时间
特殊项
开机可靠性测试
开机可靠性测试
（2）控制导引测试项目
车辆接口/供电接口测试项
测试项大类
测试项
测试备注
连接测试
CC检测
包含CC连接及检测，10A、16A、32A全连接半连接测试。
CP检测
模拟PWM占空比变化测试不同CP输出电压值。
CC/CP/唤醒测试
输入过压点测试
输入欠压测试
输入欠压点测试
输出过压测试
输出过压点测试
输出欠压测试
输出欠压点测试
输入反接测试
输入端反接测试
输出短路测试
输出端短路测试
输出过流/过载测试
输出过流/过载测试
时序
开机测试
开机时间测试
上升时间测试
过充电压测试
浪涌电流测试
关机测试
关机时间测试
下降时间测试
特殊项
使能控制范围
使能电压范围测试
暗电流测试
输出端暗电流测试
通讯测试
通讯控制测试
通讯功能测试
（4）双向OBC逆变部分测试项目
测试大项
系统测试项
备注
阻性负载模式
输出测试
输出电压精度测试
电源效应测试（包括电源突变）
负载效应测试
效率测试
上报电流精度测试
输出频率和波形测试
启动电流
输出过流测试（负载无限拉载）
输出负载突变
短路测试
保护测试
输入欠压过压测试
电网质量
谐波含量测试
感性负载模式
输出测试
输出电压精度测试
电源效应测试

三相单位功率因数acdc转换器(pfc)的双隔离的

三相单位功率因数AC / DC转换器〔PFC〕的双隔离的DC / DC的电池充电器J. Herminjard, EIVD-LEP, CH-1401 Yverdon：+41〔0〕244 232 272 / ：+41〔0〕244 250 050C. Zimmermann, EPFL-DE-LEI, CH-1015 LausanneR. Monnier, R+D Leclanché SA, CH-1401 Yverdon关键词电池充电器，控制，转换电路，数字信号处理器，效率，谐波，高频电源，转换器，功率因数校正，电源质量，仿真，三相系统。

一摘要在这篇文章中的开展和实现一个8千瓦的功率因数校正电池充电器〔PFC〕的描绘。

该转换器分为两局部：第一局部是一个基于“维也纳〞的AC / DC转换器以及基于“维也纳〞的拓扑和700V的中点连线[1]控制输出电压，[2]那个第二局部由两个DC，有电气隔离和并行输出DC转换器。

输出电流和电压可控制的范围0 - 28安培及0 - 280伏特。

不断增长的电动汽车的电池充电器高效率的需求，低电源电流的谐波失真减少了重量和体积。

为此，两个高校和电池制造商已经意识到了8千瓦的统一充电器原型功率因数和三相正弦电流。

图1.1显示了实现安装的主要局部。

由于有两种控制只有三个控制半导体中间电压的可能性，“维也纳〞拓扑构造[1]和[2]是用来实现选择交流/直流转换器。

这局部是在Yverdon - les - Bains的功率电磁学实验楼〔C. Yechouroun教授〕的EIVD〔学院实验室科特迪瓦工程师协会〕设计和实现的。

这两个工作在30KHz的DC / DC开关形式转换器生成隔离整流输出的电池电流。

这局部是工业实验室瑞士联邦技术洛桑〔洛桑联邦理工学院〕研究所〔鲁弗教授〕在工业伙伴LeclanchéSA, Yverdon-les-Bains的帮助下实现的。

图1.1：安装的全球方案二AC / DC变换器“维也纳〞2.1电路如图2.1所示AC / DC变换器“维也纳〞。

a d转换器的实验报告

a d转换器的实验报告《A/D转换器的实验报告》摘要：本实验旨在通过对A/D转换器的实验研究，探讨其工作原理和性能特点。

通过实验数据的收集和分析，得出了A/D转换器在不同工作条件下的表现，并对其应用进行了讨论和展望。

引言：A/D转换器是一种将模拟信号转换为数字信号的重要电子器件，广泛应用于各种领域，如通信、控制、仪器仪表等。

本实验旨在通过对A/D转换器的实验研究，深入了解其工作原理和性能特点，并为实际应用提供参考依据。

实验目的：1. 了解A/D转换器的基本工作原理；2. 掌握A/D转换器的性能测试方法；3. 分析A/D转换器在不同工作条件下的性能特点。

实验装置：1. A/D转换器模块；2. 示波器；3. 信号发生器；4. 电脑及数据采集卡。

实验步骤：1. 连接实验装置，按照实验要求设置A/D转换器的工作参数；2. 发送不同频率、幅度的模拟信号到A/D转换器输入端，记录输出的数字信号；3. 对实验数据进行采集和分析，得出A/D转换器在不同工作条件下的性能特点。

实验结果：1. A/D转换器的分辨率和采样率对其性能有重要影响；2. 输入信号的频率、幅度对A/D转换器的输出精度有一定影响；3. A/D转换器在不同工作条件下表现出不同的性能特点。

结论：通过本实验，我们深入了解了A/D转换器的工作原理和性能特点，为其在实际应用中的选择和设计提供了依据。

同时，我们也发现了一些问题和改进的空间，为今后的研究和应用提供了方向和思路。

展望：A/D转换器作为一种重要的电子器件，其在各种领域的应用前景广阔。

我们将继续深入研究其性能特点和优化方法，为其在实际应用中发挥更大的作用做出贡献。

同时，我们也期待与更多的领域合作，将A/D转换器的应用推向新的高度。

最便捷的DC_DC二次电源的测试方案

最便捷的DC/DC 二次电源的测试方案一、概述本方案旨在为研发和使用小功率DC/DC 转换器的工程师提供最为快捷的测试和验证手段。

适用于功率小于20W ，最高输出电压不超过20V ，电流不超过3A 的DC/DC 转换器的快速而便捷的测试。

在我们的各种电子产品中，DC-DC 电源转换器被大量的使用。

如在一台笔记本电脑内部，CPU 需要5V 、3.3V 、1.8V 等几个电压供电，显示屏需要8V 供电，风扇需要12V 等。

但电池只能提供一个稳定的电压，如12V 或18V 。

因此，必须使用DC-DC 电源转换模块来提供各种不同器件所需要的供电电压。

同样，在手机，平板电脑，车载电子设备、军用及航空航天的电子设置中，也大量使用DC/DC 转换器或二次电源。

简而言之，DC-DC 是转换直流电压的供电器件，如下图所示的就是一款将12V 电压转换为5V 电压的 DC-DC 电源转换器。

如何评估一个DC-DC 电源适配器的性能呢？简单的来说，我们需要的就是DC-DC 能输出一个纯净的、稳定的电压。

所以，它最基本的参数就说是输出的精度及纹波噪声指标。

当然，DC-DC 还需要有充足的输出功率，来驱动我们的电路，即输出电流和功率，如1A 电流。

此外，输出端负载经常是变化的，这就需要输出电压不会随着输出电流或功率的变化产生较大的波动，这个指标我们通常称作负载效应或负载调整率。

以上是从输出端考虑的评估参数。

在DC-DC 的输入端，同样要考虑几个关键的参数。

如上例子中，输出端的电压往往不会是绝对的12V ，可能是10V-13V 区域内的电压（如电池电压会随着电池容量的变化而变化），这时会引起输出端电压产生变化，这个参数通常称作源效应或源调整率。

另外还有很多参数衡量DC-DC 的性能，如转换效率、启动特性、下电特性、输入输出时延、输入端开机浪涌电流、待机空耗、瞬态响应等等指标。

如果要较为全面地完成一个DC/DC 性能的测试，通常需要多台仪表协同完成，甚至需要开发电源测试系统来完成。

低成本非隔离ACDC降压转换器电源方案

无变压器的低成本非隔离式AC/DC降压转换器方案【关键词摘要】非隔离AC/DC电源芯片XD308H BUCK电路无变压器220V转5V220V转12V220V转24V380V转5V380V转12V380V转24V【概述】非隔离AC-DC电源芯片降压电路，一般采用BUCK电路拓扑结构，常见于小家电控制板电源以及工业控制电源供电。

其典型电路规格包含5V/500mA、12V/500mA和24V/500mA等，满足六级能效要求。

可通过EFT、雷击、浪涌等可靠性测试，可通过3C、UL、CE等认证。

其特点是：电路简单、BOM成本低（外围元件数目极少：无需变压器、光耦）,电源体积小、无音频噪音、损耗小发热低。

1）220V转5V降压电路：输入12~380Vac，输出5V/500mA如图1所示的电路为一个典型的输出为5V/500mA的非隔离电源。

它通常应用于家用电器的(电饭煲、洗衣机及其它白色家电)。

此电路还适合于其它非隔离供电的应用，比如LED驱动、智能电表、加热器以及辅助电源和工业控制等。

电源系统带有各种保护，包括过热保护（OTP）、VCC欠压闭锁（UVLO）、过载保护（OLP）、短路保护（SCP）等。

电路特点：无噪音,发热低。

220V转5V降压电路输入级由保险电阻RF1、防雷压敏电阻RV1、整流桥堆D1、EMI滤波电容C4和C5以及滤波电感L2组成。

保险电阻RF1为阻燃可熔的绕线电阻，它同时具备多个功能：a)将桥堆D1的浪涌电流限制在安全的范围；b)差模噪声的衰减；c)在其它任何元件出现短路故障时，充当输入保险丝的功能(元件故障时必须安全开路，不应产生任何冒烟、冒火及过热发光现象)。

压敏电阻RV1用于防雷保护，提高系统可靠性。

功率处理级由宽电压高效率电源芯片XD308H、续流二极管D2、输出电感L1及输出电容C3构成。

2）220V转12V降压电路：输入32~380Vac，输出12V/500mA如图2所示的电路为一个典型的输出为12V/500mA的非隔离电源。

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A C D C电源转换器测试
方案
AC-DC电源转换器测试方案
摘要：AC-DC电源转换器测试方案
关键字：AC-DC电源模块, 交流电源
·系统概述
该自动测试系统用于AC-DC电源模块的性能测试和分析。

该系统硬件由AMETEK CI i/iX程控交流电源、AMETEK Sorensen SL程控直流电子负载、测试夹具、数据采集系统和示波器组成，具有测量稳定可靠、速度快和精度高的特点，可适用于电源单元的各种动、静态功能测试。

该系统非常适合DC-DC电源转换器的测试。

系统框图如下图。

来源:大比特半导体器件网
·系统组成
该系统由AMETEK CI i/iX程控交流电源，AMETEK Sorensen SL程控直流电子负载，数据采集系统USB-1208，Tektronix示波器，以及工控电脑等组成。

如下图。

借助Labview和Test stand 平台强大功能和灵活特
性，可灵活地定制相应的测试程序集，以实现不同的测试要求。

来源:大比特半导体器件网
·系统功能
该系统主要功能如下：来源:大比特半导体器件网
(a) 主要可测试项目：来源:大比特半导体器件网
功能(Functions)测试：
- 输出电压调整(Hold-on Voltage Adjust)
- 电源调整率(Line Regulation)
- 负载调整率(Load Regulation)
- 综合调整率(Combine Regulation)
- 输出涟波及杂讯(Output Ripple & Noise, RARD)
- 输入功率及效率(Input Power, Efciency)
- 动态负载或暂态负载(Dynamic or Transient Response)
- 电源良好/失效(Power Good/Fail)时间
- 起动(Set-Up)及保持(Hold-Up)时间
- 功率因数来源:大比特半导体器件网
保护动作(Protections)测试：
- 过电压保护(OVP, Over Voltage Protection) - 短路保护(Short)来源:大比特半导体器件网- 过电流保护(OCP, Over Current Protection) - 过功率保护(OPP, Over Power Protection)
- 低压保护(LVP, Low Voltage Protection)
(b) 权限分级控制来源:大比特半导体器件网
(c) 数据处理来源:大比特半导体器件网
(d) 系统升级。