如何正确地测试纹波电压
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。
纹波电压测试方法
纹波电压测试方法
纹波电压测试方法：
①准备测试设备包括示波器万用表电源供应器待测电源模块以及各种连接线夹具等；
②根据待测电源类型直流交流选择合适测量工具直流纹波使用示波器交流纹波万用表；
③将电源模块接入测试平台设置输入电压电流参数至正常工作状态等待输出稳定下来；
④使用鳄鱼夹将示波器探头黑色接地线连接到电源地黄色测量线接到输出端任一极性上；
⑤在示波器上调整触发水平耦合方式带宽限制等设置确保屏幕上显示出清晰纹波波形；
⑥观察记录波形特征如频率幅度形状等必要时调节探头衰减倍数提高分辨率读数精度；
⑦计算纹波电压峰峰值Vpp为波形最高点与最低点之差有效值Vrms适用于交流纹波；
⑧对于复杂信号使用FFT频谱分析功能找出主要谐波成分频率幅度判断滤波效果好坏；
⑨在不同负载条件下重复上述步骤考察纹波随电流变化趋势评估电源稳定性适应能力；
⑩对于开关电源还需关注开关频率附近是否存在异常峰高提示EMI问题需要改进滤波设计；
⑪完成所有测试后整理数据绘制图表与设计指标进行对比分析找出差距优化电路参数；
⑫根据测试结果调整电源设计方案如增加储能电容改善布局走线直至满足纹波抑制要求。
如何正确地测试纹波电压
如何正确地测试纹波电压纹波电压在产品中是一项很重要的参数，过大的纹波电压不仅会直接影响音频电路的信噪比，甚至引起电路的误动作。
在实际做设计调试和测试时，我们发现很多同事并不知道如何去测试纹波，因此收集了一些网上资料结合实际经验总结出这篇文章，借此抛砖引玉。
由于目前产品中大量应用开关电源和DC-DC等电路进行供电和电压转化，此类设计由于应用了开关技术使供电的效率有了本质上的提高，大大减小了功率耗散；但同时也增加了输出的交流成分，即我们所说的纹波和噪声（Ripple & Noise）。
一、 纹波的概念：纹波就是一个直流电压中的交流成分。
直流电压本来应该是一个固定的值, 但是很多时候它是通过交流电压整流、滤波后得来的,由于滤波不干净,就会有剩余的交流成分,即便如此,就是用电池供电也因负载的波动而产生波纹。
事实上,即便是最好的基准电压源器件,其输出电压也是有波纹的。
纹波应是AC和开关频率的整倍数,用傅里叶级数展开应该是mf越高,Am越小。
杂噪应该是不规则的离散波,是由非线性器件对I、V互相反复调制,在负载、输入的AC变化、温度变化都使杂噪变化,其频带可能有数十MHz到1GHz,主要以辐射的形式存在。
杂噪是一种常用的通俗说法。
其共性就是具有随机性。
但必须注意,噪声的分布一般呈现高斯分布,即白噪声,而纹波则不是。
输出纹波和输出电流和输出电压都有关系,主要是与电流的关系。
通常输出纹波近似等于输出电流乘上输出滤波电容的ESR值。
所以并不是滤波电容的容量越大输出纹波越小,而应该是滤波电容的ESR值越小输出纹波越小。
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。
纹波测试方法
纹波测试的注意事项纹波是叠加在直流信号上的交流干扰信号，是电源测试中的一个很重要的标准。
尤其是作特殊用途的电源，如激光器电源，纹波则是其致命要害之一。
所以，电源纹波的测试就显得极为重要。
电源纹波的测量方法大致分为两种：一种是电压信号测量法；另一钟是电流信号测量法。
一般对于恒压源或纹波性能要求不大的恒流源，都可以用电压信号测量法。
而对于纹波性能要求高的恒流源则最好用电流信号测量法。
1 ）、电压信号测量纹波是指，用示波器测量叠加在直流电压信号上的交流纹波电压信号。
对于恒压源，测试可以直接用电压探头测量输出到负载上的电压信号。
2 ）、对于恒流源的测试，则一般是通过使用电压探头，测量采样电阻两端的电压波形。
整个测试过程中，示波器的设置是能否采样到真实信号的关键。
电源纹波噪声测试方法我们今天的电子电路（比如手机、服务器等领域）的切换速度、信号摆率比以前更高，同时芯片的封装和信号摆幅却越来越小，对噪声更加敏感。
因此，今天的电路设计者们比以前会更关心电源噪声的影响。
实时示波器是用来进行电源噪声测量的一种常用工具，但是如果使用方法不对可能会带来完全错误的测量结果，笔者在和用户交流过程中发现很多用户的测试方法不尽正确，所以把电源纹波噪声测试中需要注意的一些问题做一下总结，供大家参考。
由于电源噪声带宽很宽，所以很多人会选择示波器做电源噪声测量。
但是不能忽略的是，实时宽带数字示波器以及其探头都有其固有的噪声。
如果要测量的噪声与示波器和探头的噪声在相同数量级，那么要进行精确测量将是非常困难的一件事情。
示波器的主要噪声来源于２个方面：示波器本身的噪声和探头的噪声。
所有的实时示波器都实用衰减器来调整垂直量程。
设置衰减以后示波器本身的噪声会被放大。
比如，当不用衰减器时，示波器的基本量程是５ｍＶ/ 格，假设此时示波器此时的底噪声是５００ｕＶＲＭＳ。
当把量程改成５０ｍＶ/ 格时，示波器会在输入电路中增加一个１０：１的衰减器。
为了显示正确的电压信号，示波器最后显示时会把信号再放大１０倍显示。
如何正确测试电源的纹波
如何正确测试电源的纹波DC/DC 模块的电源纹波指标是一项很重要的参数。
干净的电源是数字电路稳定工作的前提，也是模拟器件的各项参数的重要保障。
为确定电源的质量，必须对 DC/DC 模块的输出纹波进行测量。
但很多人测量得到的纹波值动辄上百mV，甚至几百mV，远远比器件手册提供的最大纹波值大，这主要是测量方法的不正确造成的。
正确的测量方法1)限制示波器带宽为20MHz(大多中低端示波器档位限制在20MHz，高端产品还有200MHz 带宽限制的选择)，目的是避免数字电路的高频噪声影响纹波测量，尽量保证测量的准确性。
2)设置耦合方式为交流耦合，方便测量(以更小档位来仔细观测纹波，不关心直流电平).3)保证探头接地尽量短(测量纹波动辄上百mV 的主要原因就是接地线太长)，尽量使用探头自带的原装测试短针。
如果没有测试短针，可以拆除探头的接地线和外壳，露出探头地壳，自制接地线缠绕在探头地壳上，保证接地线长度小于 1cm。
4)示波器地悬空，只通过探头地与测试信号的参考点共地，不要通过其他方式与测试设备共地，这样会给纹波测量引入很大的地噪声。
例如：当示波器和其他仪器共插线板时，其他仪器的开关可能通过接地线给测试带来噪声干扰。
其中第3 条是关键中的关键。
接地线过长，其电感效应将给测量系统引入额外的噪声，如下图所示。
5）对示波器的要求示波器参数要求：支持带宽限制功能：一般示波器都支持 20MHz 带宽限制。
探头要求：为了使接地线尽量短，尽量使用探头的原装测试短针，若无原装测试短针，则须自制短接地线：去除探头接地线套，用金属丝自行绕制接地短线，推荐五类线中铜丝，强度适中(还是有些偏软，有更好的请推荐)。
其他候选有焊锡丝、刻刀。
选择1X 无衰减档位，一般无源探头在1X 档位时，其带宽限制在6MHz/10MHz带宽，如此在前端可有效滤除高频噪声的干扰，减小纹波测量影响。
6）靠接方法测试纹波：模块电源的输出端存在差模和共模两种噪声,同时纹波噪声容易受到环境中随机噪声及电源辐射噪声的影响. 探头地线的寄生电感与示波器输入电容形成LC 谐振电路，将高频噪音放大，探头地线会感应电源模块的辐射噪音，所以必须把探头地线移掉。
纹波及其测量
图 1 错误的纹波测量得到的较差的测量结果 利用正确的测量方法可以大大地改善测得纹波结果。首先，通常使用带宽限制来规定纹 波，以防止拾取并非真正存在的高频噪声。我们应该为用于测量的示波器设定正确的带宽限 制。其次，通过取掉探针“帽”，并构成一个拾波器（如图 2 所示），我们可以消除由长接地 引线形成的天线。将一小段线缠绕在探针接地连接点周围，并将该接地连接至电源。这样做 可以缩短暴露于电源附近高电磁辐射的端头长度，从而进一步减少拾波。
2 纹波(ripple)的定义 补充 纹波就是一个直流电压中的交流成分。直流电压本来应该是一个固定的值， 但是很多时候它是 通过交流电压整流、滤波后得来的，由于滤波不干净，就 会有剩余的交流成分，即便如此，就 是用电池供电也因负载的波动而产生波纹。事实上，即便是最好的基准电压源器件，其输出电 压也是有波纹的。 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。
那么，如何测量纹波呢？通常最常用的仪器是高频毫伏表，而用示波器也可以测量 ；而谐波 呢？则要用频谱分析仪去测量啦！
久乐纹波测试标准
久乐纹波测试标准详解
一、引言
久乐纹波测试是一种广泛应用于电子设备和电力系统中的检测方法，主要用于评估电源系统的稳定性。
它的重要性在于能够帮助我们了解和改善电源质量，提高设备的稳定性和可靠性。
二、久乐纹波测试标准
1. 电压纹波：这是最常用的纹波测试指标，通常以有效值或峰-峰值来表示。
在一般情况下，电源的电压纹波应该低于电源电压的1%，这样才能保证电源的稳定性。
2. 电流纹波：与电压纹波类似，电流纹波也是衡量电源稳定性的重要指标。
一般来说，电流纹波应小于负载电流的5%。
3. 频率特性：纹波频率是另一个重要的参数，它可以帮助我们了解电源的动态性能。
理想的电源应该是低频纹波小，高频纹波大。
4. 瞬态响应：瞬态响应是指电源在负载变化时，其输出电压的变化情况。
一个好的电源应该有良好的瞬态响应能力，即在负载变化时，其输出电压能快速恢复到正常水平。
三、久乐纹波测试步骤
1. 连接设备：将待测电源连接到纹波测试仪上。
2. 设定参数：根据测试需求，设定纹波测试仪的参数，如电压范围、电流范围、频率范围等。
3. 开始测试：启动纹波测试仪，进行纹波测试。
4. 数据分析：收集并分析测试数据，得出结论。
四、总结
久乐纹波测试是一项重要的电源性能测试，它对于保障设备的稳定运行具有重要意义。
理解并掌握久乐纹波测试的标准和步骤，可以帮助我们更好地进行电源设计和优化，提升设备的整体性能。
【技能秒get】这才是纹波的正确测试方法
【技能秒get】这才是纹波的正确测试方法
通过实验对比，得出用示波器探头测试电源输出纹波的一些需要注意的问题。
纹波比较准确的测试方式是，将探头的帽子拿到，在探针与外环地上并入一个0.1uf 瓷片电容或者0.1uf 瓷片电容加1uf 电解电容，再进行纹波测试，为准确的方式。
因为示波器探针在普通的情况下也等于一根天线，可以接收一些外面的干扰杂讯。
影响实际的测试效果。
需要在最外端加入旁路电容，将高频干扰杂讯滤除。
1. 采用最原始的方式
采用最原始的方式，用示波器探头直接夹在power 的输出线上面，观察示波器上纹波的波形。
从测试出来的波形看到，有峰值在74mV 左右的，频率为85KHz 的干扰。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
如何正确地测试纹波电压
纹波电压在产品中是一项很重要的参数，过大的纹波电压不仅会直接影响音频电路的信噪比，甚至引起电路的误动作。
在实际做设计调试和测试时，我们发现很多同事并不知道如何去测试纹波，因此收集了一些网上资料结合实际经验总结出这篇文章，借此抛砖引玉。
由于目前产品中大量应用开关电源和DC-DC等电路进行供电和电压转化，此类设计由于应用了开关技术使供电的效率有了本质上的提高，大大减小了功率耗散；但同时也增加了输出的交流成分，即我们所说的纹波和噪声（Ripple & Noise）。
一、 纹波的概念：
纹波就是一个直流电压中的交流成分。
直流电压本来应该是一个固定的值, 但是很多时候它是通过交流电压整流、滤波后得来的,由于滤波不干净,就会有剩余的交流成分,即便如此,就是用电池供电也因负载的波动而产生波纹。
事实上,即便是最好的基准电压源器件,其输出电压也是有波纹的。
纹波应是AC和开关频率的整倍数,用傅里叶级数展开应该是mf越高,Am越小。
杂噪应该是不规则的离散波,是由非线性器件对I、V互相反复调制,在负载、输入的AC变化、温度变化都使杂噪变化,其频带可能有数十MHz到1GHz,主要以辐射的形式存在。
杂噪是一种常用的通俗说法。
其共性就是具有随机性。
但必须注意,噪声的分布一般呈现高斯分布,即白噪声,而纹波则不是。
输出纹波和输出电流和输出电压都有关系,主要是与电流的关系。
通常输出纹波近似等于输出电流乘上输出滤波电容的ESR值。
所以并不是滤波电容的容量越大输出纹波越小,而应该是滤波电容的ESR值越小输出纹波越小。
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。
通常我们所说的纹波噪声是对电压信号而言。
二、 纹波噪声的成分分析：
测试纹波噪声，我们需要先对纹波噪声信号的成分进行区分。
如上图所示，纹波噪声可分为如下四个部分：
1.由输入端频率为f的AC交流电形成频率为2f的低频纹波成分；
2.由PWM开关频率调制器调制过程形成的高频纹波成分；
3.与PWM纹波相同频率的开关噪声；
4.由交流输入源频率和开关频率带来的其它随机杂讯噪声。
实际测试的波形如下图所示（测试对象为DVD电源板5V输出纹波）：
测试时我们应该将纹波和噪声区分开来。
前两个是纹波，后两个是噪声。
如果测试的是纹波电压，只是前两个成分，要排除噪声的影响。
纹波电压的标准一般是小于标称输出电压的1％为佳。
以测DVD电源板的5V输出纹波电压为例，纹波应小于50mV。
实际测试波形如下（测试对象为DVD电源板5V输出纹波））：
示波器显示的纹波电压峰峰值44.8mV（左下角）实际是加了噪声后的峰峰值，并不是我们所需要的纹波电压，正确的纹波电压应使用示波器的标尺工具来测量，去除噪声影响，所得纹波电压值为38.4mV，说明纹波在40mV左右。
如上图右上角所示。
纹波电压是纹波与噪声的纹波部分。
实际上电源的规格中往往要求的是纹波与噪声值，并非单独纹波电压一项。
所测的值即是示波器显示的峰峰值。
电源适配器的规格书中纹波与噪声的规格就如下图所示：
我们可知这个适配器的5V输出纹波与噪声最大值为80mVp-p。
一般电源的纹波与噪声在标称输出的2％以下，即5V输出纹波与噪声最大值为100mVp-p。
具体的纹波标准根据客户的要求来定。
三、 纹波电压/纹波噪声的测试方法：
实际中纹波电压测试的精确度与测试环境有关，恶劣的测试环境带来的各种干扰形成的杂波信号会随探头输入到示波器影响读取结果。
为减小环境影响，需要做如下的准备：
1.示波器的设置：
按照GB/T14714-93中的测试要求。
测试示波器的带宽应大于50MHz。
设置要点如下： （1） 设置示波器的限制带宽为20MHz，减少环境中20MHz以上高频杂波辐射干扰；
（2） 衰减设置为“1x”；
（3） 将耦合设置为交流，此时阻抗自动调为适合交流耦合的1MΩ；
（4） 调整适当的示波器幅度及扫描时间；
（5） 设置“Measure”显示波形峰峰值。
（6） 示波器地悬空，防止与示波器共排插的其他仪器开关引入干扰。
2.探头设置：
按照GB/T14714-93中的测试要求。
输入探头为1MHz/10PF。
探头接地线长度小于12mm。
设置要领如下：
（1） 使用1：1探头或将探头打到“1x”衰减；
（2） 探头对地并联一个10uF的电解电容和一个0.1uF的瓷片电容，这是为了减小由于引线、测试夹具、空间耦合等带来的杂讯噪声和开关干扰对测试结果造成的
影响；
（3） 测试时不用探头自带的鳄鱼夹接地而改用探头顶部的接地点接地。
这是为了减少连接鳄鱼夹的地线由于天线效应吸收空间中的辐射干扰影响测试效果。
下图
显示了测纹波时探头错误的接法和正确的接法：
最佳的探头设置方法参考如下图所示接法：
（4） 最后读取示波器显示的电压峰峰值，即我们所需的纹波电压值。
注意：使用探头测试时应避开或远离干扰源，如电源的初级端，减少外界杂讯噪声引入。
四、 Q&A
1.Q:怎样减少纹波电压？
A:一般纹波电压与纹波电流相关，加大输出滤波电容量及使用低等效电阻的电容都可以改善输出纹波；加大开关频率也有助于减小纹波。
2.Q:怎样彻底地去除示波器显示的噪声（毛刺）？
A:有必要的话在示波器探头引线上串共模电感,这样一来你一般看不到噪声(毛刺)了。
_陈成辉 2014.11.17。