如何正确地进行电源纹波的精确测量
如何测量电源纹波

如何测量电源纹波?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 。
测量电源纹波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。
相关名词定义: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随着技术的发展,电源纹波测试已经成为电子工程领域中非常重要的测量技术,它可以帮助工程师们测量和分析电源纹波产生的影响,从而获得准确的数据。
在本文中,我们将介绍一些有关电源纹波测试的正确方法,希望能够为您提供帮助。
首先,电源纹波测试是测量电源纹波的一种技术,它可以测量电源纹波的幅值,频率和相位。
为此,首先需要用测试仪测量电源纹波的信号,并记录相关的参数。
在测量之后,需要将测量结果绘制成波形图,以分析电源纹波的特性。
其次,电源纹波测试的精度与测量系统的性能和精度有关,因此必须对其进行校准。
一般来说,需要使用源信号进行校准,然后将其用作测量电源纹波的参考信号。
此外,使用相同的参照信号进行此类测量可以实现准确度和重复性的最优化。
再次,在测量电源纹波幅值时,测量时间长短也是一个重要因素。
如果测量时间太短,则可能不能得到准确的测量结果;如果测量时间太长,则可能会导致无效的测量结果。
因此,在实际测量中,应该根据实际情况选择合适的测量时间,以获得有效的测量结果。
此外,同时监测电源纹波的频率和相位也是很重要的,在观察电源纹波时,应注意它们在频率和相位方面的变化,以了解电源纹波的变化情况。
最后,在实际测量中,除了将电源纹波的信号绘制到时域波形图之外,还可以将其绘制到频域波形图上,以更好地了解细微的纹波信号。
另外,在实际测量中,还应根据测量结果,对电源纹波特性进行分析,以了解其影响电路性能的情况。
综上所述,电源纹波测试是一项重要的测量技术,它可以帮助工程师们了解电源纹波产生的影响,并获得准确的数据。
正确的测量方法包括使用测试仪测量纹波信号、绘制波形图以及根据测量结果分析并控制电源纹波的特性。
只有通过正确有效的测量方法,才能使得电源纹波测试更加准确可靠。
电源纹波,如何测量?如何抑制?

电源纹波的产生我们常见的电源有线性电源和开关电源,它们输出的直流电压是由交流电压经整流、滤波、稳压后得到的。
由于滤波不干净,直流电平之上就会附着包含周期性与随机性成分的杂波信号,这就产生了纹波。
在额定输出电压、电流的情况下,输出直流电压中的交流电压的峰值就是通常所说的纹波电压。
纹波是一种复杂的杂波信号,它是围绕着输出的直流电压上下来回波动的周期性信号,但周期和振幅并不是定值,而是随着时间变化,并且不同电源的纹波波形也不一样。
纹波的危害一般来说纹波是有百害而无一利的,纹波的危害主要有以下几点:•电源中携带的纹波会在电器上产生谐波,降低电源的使用效率;•较高的纹波可能会产生浪涌电压或电流,从而导致电气设备运行不正常或加速设备老化;•在数字电路中纹波会干扰电路逻辑关系;•纹波还会给通信、测量和计量仪器、仪表带来噪音干扰,破坏信号的正常测量、计量,甚至损坏设备。
所以,在制作电源的时候,我们都要考虑将纹波降低到百分之几以下,对纹波要求高的设备要考虑把纹波降低到更小。
电源纹波的测量方法通常分为两大类,一类是单独电源的鉴定,另一类是产品的调试测量。
在电源行业和电源用户对电源鉴定时,要求选择在室内(20℃左右)进行,湿度应小于80%,周围对测量有影响的机械震动及电磁干扰最小,标准仪器与被检电源应在以上的测试环境下放置24小时以上。
对于纯电源来讲,测量电源纹波时,要求在加载时测量,所加负载要使输出电流大于额定输出电流的80%以上。
对于低噪声的纯阻性负载或电子负载,还要选择对应的测量标准。
不同的标准就会产生不同的测量结果。
纹波电压可以用绝对量表示,也可用相对量来表示。
一般用纹波电压与直流输出电压的比例来评价直流电源的滤波性能,即纹波系数。
纹波系数作为评价直流电源的一个重要指标,其计算方法为纹波电压的有效值与直流输出电压的百分比。
电源纹波的测量测量电源纹波一般采用示波器来测量,常用的有一下三种测量方法:1、靠连法使用带有地线环的示波器探头,将探针直接接触正输出的管脚,线环直接接触负输出的管脚,这是由于使得环路尽量短,这样从示波器中读出的峰值为输出线上的纹波与噪声,如下图所示:2、直接法将地线环直接与负输出的管脚连接,利用探头接地环进行输出端测试。
电源纹波测试方法

电源纹波测试方法一、测试原理电源纹波是指电源输出中存在的交流成分,通常以峰-峰值或以效值表示。
电源输出的纹波主要来自于电源输入端的交流信号的泄露、输入与输出之间的耦合和电源内部的开关噪声。
通过测试电源的纹波水平,可以判断电源产品是否满足电磁兼容性的要求,确保电源输出的稳定性。
二、测试设备1.示波器:用于测量电源输出波形。
2.电压探头:连接示波器和电源输出端,用于测量输出纹波电压。
3.负载:连接电源输出端,用于模拟实际负载情况。
三、测试步骤1.根据电源的额定输出电压和额定负载电流设置负载参数,并连接负载至电源输出端。
2.将电压探头的地端连接至电源输出端的地。
3.将电压探头的信号端连接至示波器的通道,并设置示波器的垂直缩放范围和水平扫描速度。
4.打开电源,并等待电源输出稳定。
5.调整示波器的触发方式和触发电平,确保波形稳定。
6.通过示波器观察和记录电源输出的纹波波形。
四、测试结果分析1.观察波形图,判断纹波水平是否超出规定范围。
一般而言,工业级电源的输出纹波应控制在百毫伏至几百毫伏之间。
2.测量并计算纹波电压的峰-峰值或效值。
对于线性电源,其纹波电压一般以峰-峰值表示;对于开关电源,其纹波电压一般以效值表示。
3.将测试结果与国家或行业标准进行比较,判断电源是否符合要求。
五、测试注意事项1.在进行纹波测试之前,要确保电源已经达到稳定工作状态。
2.测试时要选用适当的负载,以模拟实际工作状态。
3.示波器的设置要合理,以确保测试结果的准确性。
4.在测试过程中,要注意电源输出的保护功能,避免电源受到过大的负载损害。
5.在测试结果分析时,要注意与标准规定进行对比,以确保电源的质量和稳定性。
总结:电源纹波测试是电源产品开发中不可忽视的一环,通过测试可以判断电源的输出稳定性和满足电磁兼容性的要求。
通过适当的测试步骤和设备,以及合理的测试结果分析,可以确保电源产品的质量和可靠性。
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。
三分钟学会纹波测量小技巧

三分钟学会纹波测量小技巧
在一个系统中,电源电路的好坏,可能会影响整个电路系统的表现以及电池的使用寿命。
判断电源电路的好坏需要测试以下几个参数:纹波、电源效率以及动态响应。
这次安利给大家的教程就是关于纹波测量小技巧的。
在DC-DC电路设计中,纹波是重要的参考指标,较大的纹波会直接影响电路的正常工作。
错误的测试方法,会导致在示波器中出现辐值较大的高频噪声,而正确的测试方法可以大大改善纹波测试的结果。
内容提要:
如何判断一个电源电路的好坏
如何正确的测量纹波
使用喜马拉雅系列MAX17503开发板进行测试的现场演示
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电源纹波测试的正确方法

电源纹波测试的正确方法
电源质量的重要性不容忽视,它决定了设备的稳定性和可靠性,因此电源纹波测试是常规测试的一项重要内容,它的准确性和及时性对设备的可靠性至关重要。
本文旨在介绍电源纹波测量的正确测试方法,以期提高检测效率,提高检测效果。
首先,应该根据电路的特性,选择适当的测试点,以实现纹波测量。
如果电路中有多条回路,应选择具有代表性的测试点。
其次,应正确选择仪器和仪表,以确保测量的精度和准确性。
通常使用示波器和万用表来进行电源纹波测量,但也可以使用数字多用表、数字示波器和计算机等来测量。
第三,应根据测试结果正确解释测量数据,以判断电源纹波是否达到要求。
测量获得的数据应与电路设计文档中的纹波标准对比,检查它们是否相符。
相符则表明电源纹波符合要求,反之则需要进行调整或改进,以达到要求的纹波性能。
第四,完成电源纹波测量后,应记录测试数据和测试结果,并及时向管理部门提交。
这样可以保证测试结果的可靠性,更有效地对产品质量进行管理。
虽然我们可能有很多办法来测量电源纹波,但重要的是要采用正确的测试方法,以确保测试效果。
电源纹波测量是实际测试中需要考虑的重要因素,因此上述介绍的正确测试方法可以帮助我们更好地测量电源纹波,并及时提出有效的改进措施,以确保产品可靠性。
总之,电源纹波测试的正确方法包括正确选择测试点、选择合适
的测量仪器、正确解释测试数据并记录结果。
采用正确的测试方法,可以提高测量精度,提高测试效果,有效控制电源的质量,保证设备的稳定性和可靠性。
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如何正确地进行电源纹波的精确测量
精确地测量电源纹波本身就是一门艺术。
在图 1 所示的示例中,一名初级工程师完全错误地使用了一台示波器。
他的第一个错误是使用了一支带长接地引线的示波器探针;他的第二个错误是将探针形成的环路和接地引线均置于电源变压器和开关元件附近;他的最后一个错误是允许示波器探针和输出电容之间存在多余电感。
该问题在纹波波形中表现为高频拾取。
在电源中,存在大量可以很轻松地与探针耦合的高速、大信号电压和电流波形,其中包括耦合自电源变压器的磁场,耦合自开关节点的电场,以及由变压器互绕电容产生的共模电流。
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。
最后,在隔离电源中,会产生大量流经探针接地连接点的共模电流。
这就在电源接地连接点和示波器接地连接点之间形成了压降,从而表现为纹波。
要防止这一问题的出现,我们就需要特别注意电源设计的共模滤波。
另外,将示波器引线缠绕在铁氧体磁心周围也有助于最小化这种电流。
这样就形成了一个共模电感器,其在不影响差分电压测量的同时,还减少了共模电流引起的测量误差。
图 2 显示了该完全相同电路的纹波电压,其使用了改进的测量方法。
这样,高频峰值就被真正地消除了。
图 2 四个轻微的改动便极大地改善了测量结果
实际上,集成到系统中以后,电源纹波性能甚至会更好。
在电源和系统其他组件之间几乎总是会存在一些电感。
这种电感可能存在于布线中,抑或只有蚀刻存在于 PWB 上。
另外,在芯片周围总是会存在额外的旁路电容,它们就是电源的负载。
这二者共同构成一个低通滤波器,进一步降低了电源纹波和/或高频噪声。
在极端情况下,电流短时流经 15 nH 电感和10 μF 旁路电容的一英寸导体时,该滤波器的截止频率为 400 kHz。
这种情况下,就意味着高频噪声将会得到极大降低。
许多情况下,该滤波器的截止频率会在电源纹波频率以下,从而有可能大大降低纹波。
经验丰富的工程师应该能够找到在其测试过程中如何运用这种方法的途径。
电源输出纹波简介
理想状态时,电源输出的直流电压应为一固定值,但是很多时候它是通过交流电压整流、滤波后得来的,或多或少会有剩余的交流成分,这种包含周期性与随机性成分的杂波信号我们称之为纹波。
较大的纹波会影响CPU与GPU正常工作,这个数值越小越好。
● 判定纹波的标准
Intel在ATX12V 2.31规范中规定+12V输出纹波不得超过120毫伏,+3.3V与+5V纹波不得超过50毫伏,这个量对于大多品牌电源是非常宽裕的,笔者测试过的绝大多数电源都不会超过这个数值,但几乎所有山寨电源在满载时纹波都会超标,内部用料设计可想而知。
其实,我们完全可以把电源的纹波图案和声音的波谱联系到一起。
当声音震动频率十分高时,往往会出现声音波谱杂乱甚至高低偏离十分明显的情况。
这和电源纹波中的表现情况是相对一样的。
Intel ATX12V 2.31对电源纹波的规定
● PBzone输出纹波测试设定
电源每路输出负载的纹波值与该路的电流值有很大关系,一般电源在轻载下纹波是绝不会超标的,所以我们记录三种状态下的纹波:100%负载、+12V联合输出满载、+3.3V输出满载,+5V输出满载。
在测试三路输出满载时,我们把其中一路按照铭牌标称满载,另外两路的电流均设定为2A。
测试纹波使用的数字示波器
+12V纹波记录截图
纹波测试结果其实不难看懂,上面两张图分别是高频与低频的截图,两种纹波值相加即为最终结果。
请大家单击一张图放大,会发现图的最下面一行有两个数值,纵向分度值20.0mV,和横向分度值10.0us。
我们只需要关注mV这个数值,20.0mV代表Y轴网格每一格等于20mV,第一张图的波峰与波谷相隔大致一个网格,就意味着10.0us的高频纹波峰-峰值大约是20mV*1=20mV。
此外还要注意代表低频的10.0ms,即右图,右图中除去毛刺后的高频纹波峰-峰值大约是1个网格即20.0mV。
高频与低频相加即为该路输出的纹波值,两者相加为40mV,远远小于Intel规定的120mV,所以测试结果可以说非常优秀。