开关电源输出纹波测试方法
开关电源32个检测项目检测方法与检测设备
开关电源32个检测项目检测方法与检测设备开关电源是现代电子产品中常见的电源类型，它具有功率转化效率高、体积小、重量轻、使用方便等优点。
为了确保开关电源的质量和性能，需要进行一系列的检测项目。
1.输入电压范围测试：通过改变电源输入电压进行测试，判断开关电源在不同电压范围内的输出情况。
检测方法为改变输入电压并观察输出电压变化，检测设备为数字电压表。
2.输出电压范围测试：通过改变开关电源的输出负载进行测试，判断开关电源的输出电压范围。
检测方法为改变输出负载并观察输出电压变化，检测设备为数字电压表。
3.输出电压精度测试：使用高精度数字电压表测量开关电源的输出电压，与设定值进行对比，判断输出电压的精度。
检测设备为高精度数字电压表。
4.输出电流范围测试：通过改变开关电源的输出负载进行测试，判断开关电源的输出电流范围。
检测方法为改变输出负载并观察输出电流变化，检测设备为数字电流表。
5.输出电流精度测试：使用高精度数字电流表测量开关电源的输出电流，与设定值进行对比，判断输出电流的精度。
检测设备为高精度数字电流表。
6.输出功率测试：通过测量输出电压和输出电流的乘积，计算出开关电源的输出功率。
检测设备为数字电压表和数字电流表。
7.效率测试：通过测量开关电源的输入功率和输出功率的比值，计算出开关电源的效率。
检测设备为数字功率计和负载。
8.开机过压测试：将开关电源的输入电压调整至设定值的两倍，观察开关电源的输出电压情况。
检测设备为数字电压表。
9.短路保护测试：在开关电源的输出端短接一个负载，观察开关电源是否能自动切换到短路保护状态。
检测设备为负载。
10.过流保护测试：在开关电源的输出端增加一个大负载，观察开关电源是否能自动切换到过流保护状态。
检测设备为负载。
11.过载保护测试：在开关电源的输出端增加一个超出额定负载的负载，观察开关电源是否能自动切换到过载保护状态。
检测设备为负载。
12.输出电压波动测试：在开关电源的输出端接入一个示波器，观察输出波形是否正常。
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。
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。
一文搞定开关电源纹波的产生、测量及抑制
一文搞定开关电源纹波的产生、测量及抑制（开关电源）纹波不可避免，我们最终的目的是要把输出纹波降低到可以忍受的程度，达到这个目的最根本的解决方法就是要尽量避免纹波的产生，首先要清楚开关电源纹波的种类和产生原因。
上图是开关（电源）中最简单的拓扑结构-buck降压型电源随着SWITCH的开关，电感L中的（电流）也是在输出电流的有效值上下波动的。
所以在输出端也会出现一个与SWITCH同频率的纹波，一般所说的纹波就是指这个，它与输出（电容）的容量和ESR有关系。
这个纹波的频率与开关电源相同，范围为几十到几百KHz。
另外，SWITCH一般选用双极性（晶体管）或者（MOSFET），不管是哪种，在其导通和截止的时候，都会有一个上升时间和下降时间。
这时候在电路中就会出现一个与SWITCH上升下降时间的频率相同或者奇数倍频的噪声，一般为几十MHz。
同样（二极管）D在反向恢复瞬间，其等效电路为电阻电容和电感的串联，会引起谐振，产生的噪声频率也为几十MHz。
这两种噪声一般叫做高频噪声，幅值通常要比纹波大得多。
如果是AC／（DC）变换器，除了上述两种纹波（噪声）以外，还有AC噪声，频率是输入AC电源的频率，为50～60Hz左右。
还有一种共模噪声，是由于很多开关电源的功率器件使用外壳作为散热器，产生的等效电容导致的。
开关电源纹波的测量基本要求：使用（示波器）AC（耦合）20MHz带宽限制拔掉探头的地线1.AC耦合是去掉叠加的直流电压，得到准确的波形。
2.打开20MHz带宽限制是防止高频噪声的干扰，防止测出错误的结果。
因为高频成分幅值较大，测量的时候应除去。
3.拔掉示波器探头的接地夹，使用接地环测量，是为了减少干扰。
很多部门没有接地环，如果误差允许也直接用探头的接地夹测量。
但在判断是否合格时要考虑这个因素。
还有一点是要使用50Ω终端。
示波器的（资料）上介绍说，50Ω模块是除去DC成分，精确测量AC成分。
但是很少有示波器配这种专门的探头，大多数情况是使用标配100KΩ到10MΩ的探头测量，影响暂时不清楚。
开关电源输出纹波电压介绍
RIPPLE
规格要求
±12VVpp ≤120mV ,5VVpp ≤50 mV 3.3Vpp ≤50 mV
电路原理
Uo
S VD C
从计算公式看纹波电压Vpp与D，L，C.有关，其中D的稳定性，L的感量误差，C的等效串联电阻大小。
测试方法
在测试电压与地之间並聯10uf陶瓷電容和0.1uf鉭汁电容，取掉示波器表筆的接地線,把表筆端插入接地線圈(用于滤除杂讯干擾).電壓檔選擇為10mv,時基選擇5ms&5us,耦合方式選擇&20MHZ Bandwidth,量測方式選擇pk-pk.測試條件測量,高低壓,滿載,空載4種情況.
維修方法
根據示波器量測的波形分析是LC濾波電路的問題還是占空比不稳定的問題.下圖為實例1.異常波形
正常波形
兩種波形比較,異常波形的峰值堅細,可判定為LC濾波電路問題.本例中是電容的等效串聯電阻偏大5mohm導致.对策为更换等效串联电阻小的电解电容。
2.Dps-180ub a Sb在空載的情況下Vpp偏高,是因為sb沒有最小載,duty張不開,不穩定,導致Vpp不良.改善對策是在Sb的輸出端並聯兩顆200ohm的電阻.相當於給Sb帶0.05A的電流載.
異常波形
實例三：異常波形
正常波形
倆種波形比較可以看出：不良波形中幹擾比較大,峰峰值較大.經過反復實驗,發現不良品不組立與組立的波形是一致的,所以初期判斷組立上有問題.於是把CASE全部拆開，然後每組一步後測量波形，發現12V輸出端的一個螺絲有問題，當它被擰緊時產品OK. 繼而發現了螺孔背面吃錫不良,就相當與未組CASE一樣,因為CASE和產品相當與未共地.。
开关电源纹波测试标准
开关电源纹波测试标准一、引言。
开关电源是现代电子设备中常用的一种电源类型，其输出电压的稳定性和纹波水平对设备的正常运行和电磁兼容性具有重要影响。
因此，对开关电源的纹波进行准确、可靠的测试是非常必要的。
本文将介绍开关电源纹波测试的标准方法及相关注意事项。
二、测试仪器。
1. 示波器，用于观测开关电源输出的电压波形，通常需要具备较高的带宽和采样率，以确保准确捕捉纹波信号。
2. 电压源，用于提供稳定的电源给开关电源，确保测试的准确性和可靠性。
3. 负载，用于模拟实际工作状态下的电流负载，通常需要具备一定的调节范围和稳定性。
三、测试方法。
1. 准备工作。
在进行纹波测试之前，需要先对测试仪器进行校准，确保其准确度和稳定性。
同时，需要将开关电源连接至电压源和负载，并调节至工作状态。
2. 测试步骤。
a. 设置示波器参数，将示波器的触发方式设置为外部触发，触发电平设置为开关电源的输出电压，以确保波形的稳定和准确。
b. 观测波形，将示波器的通道1连接至开关电源的输出端，观测电压波形，并记录纹波水平。
c. 测量纹波水平，通过示波器测量功能，得到纹波的峰峰值或有效值，并记录下来。
四、测试标准。
1. 纹波水平，根据开关电源的不同应用场景和标准要求，纹波水平通常需要满足一定的限制要求，如IEC 61000-3-2对家用电器的纹波要求等。
2. 测试环境，在进行纹波测试时，需要确保测试环境的稳定性和准确性，尽量减小外部干扰对测试结果的影响。
3. 测试频率，纹波测试通常需要在一定的频率范围内进行，以确保开关电源在不同工作条件下的纹波性能。
五、注意事项。
1. 测试人员需要具备一定的电子电路知识和测试经验，以确保测试的准确性和可靠性。
2. 在进行纹波测试时，需要注意安全问题，避免电压和电流对人身的伤害。
3. 测试过程中需要注意观察示波器的波形稳定性和准确度，确保测试结果的可靠性。
六、总结。
开关电源纹波测试是确保电子设备正常运行和电磁兼容性的重要手段，通过准确的测试方法和标准要求，可以有效评估开关电源的纹波性能，为产品的设计和生产提供参考依据。
开关电源芯片通用测试要求和步骤-antonychen
开关电源芯片通用测试要求和步骤By Antony Chen开关电源必须通过一系列的测试，使其符合所有功能规格、保护特性、安规（如UL、CSA、VDE、DEMKO、SEMKO，长城等之耐压、抗燃、漏电流、接地等安全规格）、电磁兼容（如FCC、CE等之传导与幅射干扰）、可靠性（如老化寿命测试）、及其他特定要求等。
测试开关电源是否通过设计指标，需要各种精密的电子设备去模拟电源在各种环境下实际工作中的性能。
一、理论上的DCDC测试指标清单1.描述输入电压影响输出电压的几个指标形式（line）1.1绝对稳压系数：K=△Uo/△Ui1.2相对稳压系数：S=△Uo/Uo / △Ui/Ui1.3电网调整率（也称线性调整率）：它表示输入电网电压由额定值变化+-10%时，稳压电源输出电压的相对变化量，有时也以绝对值表示。
line reg=△Uo/Uo*100%@ -10%<Ui<+10%1.4电压稳定度：负载电流保持为额定范围内的任何值，输入电压在规定的范围内变化所引起的输出电压相对变化△Uo/Uo(百分值)，称为稳压器的电压稳定度。
STB=△Uo/Uo*100%@ 0<I load<max2.负载对输出电压影响的几种指标形式（load）2.1负载调整率(也称电流调整率)在额定电网电压下，负载电流从零变化到最大时，输出电压的最大相对变化量，常用百分数表示，有时也用绝对变化量表示。
2.2输出电阻(也称等效内阻或内阻)在额定电网电压下，由于负载电流变化△IL 引起输出电压变化△Uo，则输出电阻为Ro=|△Uo/△IL|Ω3.纹波电压的几个指标形式（ripple）3.1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。
V ripple=V MAX-V MIN3.2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，即Y=Umrs/Uo x100%3.3纹波电压抑制比（PSRR：Power Supply Rejection Ratio）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~ 。
开关电源测试报告
电源测试报告一、功率因数与效率测试1、使用仪器设备：AC SOURCE(交流电源)、电子负载、万用表、功率表；2、测试条件：输入电压220Vac,输入频率50Hz/60Hz,输出带最大负载1.7A、常温25℃；3、测试方法：1）、依规格设定测试条件；输入电压、输入频率、最大负载；2）、从功率表中读取Pin and PF值，并读取输出电压计算Pout;3）、功率因数=Pin/(Vin*Iin),效率=Pout/Pin*100﹪;4、测试数据Item Vo1(V)Vo2(V)Io1(A)Io2(A)Pin(W)PF(﹪)Eff (﹪)1#2#二、能效测试1、使用仪器设备：AC SOURCE(交流电源)、电子负载、万用表、功率表；2、测试条件：输入电压220Vac,输入频率50Hz/60Hz,输出负载分别为1.7A，1.275A,0.85A,0.425A;3、测试方法：1）、在测试前将产品在标称负载条件下预热1分钟;2)、按负载大小由大到小分别记录220Vac/50Hz/60Hz输入时的输入功率（Pin），输入电流(Iin),输出电压（Vo1,Vo2）,功率因数（PF）,然后计算各负载下的效率；3）、在空载时记录输入功率与输入电流。
4、测试数据Item IO1(A)IO2(A)Vo1(V)Vo2(V)Pin(W)Iin(A)Eff (﹪)PF(﹪)1.7 1.71.275 1.2750.850.851#0.4250.425001.7 1.71.275 1.2750.850.852#0.4250.42500三、纹波与噪声测试1、使用仪器设备：AC SOURCE(交流电源)、电子负载、示波器；2、测试条件：输入电压220Vac,输入频率50Hz/60Hz，负载分别为1.7A，1.275A,0.85A,0.425A，0A，常温25℃；3、测试方法：按测试回路接好各测试仪器，设备，及待测品，测电源在各负载下的纹波与噪声；4、测试数据及最大幅值的波形。
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模块电源的基本参数及测试方法
HOPLITE 2005-4-1
电源的测试
以下主要介绍一些对电源进行性能测试的方法。
测试采用标准的开尔文四端测试法。
图21为电源输出电压的开尔文四端测量。
测量是通过另外一对不同的接触端点和连线来进行的。
这对端点上没有负载电流通过，否则会产生毫伏级的测量误差。
图21为通用的测试设置。
1. 输出电压精度
在标称的输入电压和额定负载下，用高精度的直流电压表来测试输出电压。
测量值与标称值之间的差值以百分比来表示就是输出电压精度，其计算公式为：
其中U0为标称值，U为测量值。
2. 电压调整率
随着输入电压的变化，输出电压会出现一定的变化。
输出电压随着输入电压变化的百分比就是电压调整率。
在25℃及标称的输入电压和额定负载下，测量：
标称输入电压下的输出电压Un0
高输入电压下的输出电压Uh0
低输入电压下的输出电压U10
取最大偏差电压，即取|Uh0-Un0|和|U10-Un0|中的最大值与标称输出电压下的输入电压Un0相比，以百分比来表示，就是电压调整率。
3. 负载调整率
随着电源负载的变化，输出电压也会出现一定的变化。
输出电压随着负载变化的百分比就是负载调整率。
在25℃及标称的输入电压下测量：
额定负载下的输出电压Un0
空载或最小负载下的输出电压Uml0
两次测量值的差值即|Un0-Uml0|与Un0相比，以百分比来表示，就是负载调整率。
4. 温度系数
在标称输入电压和额定负载下，输出电压随环境温度的变化率称之为温度系数。
一般来说，温度升高输出电压下降。
把电源放在温度控制箱内，在标称输入电压和额定负载下，测量：
25℃环境温度下的输出电压Un0
升到最高工作温度并稳定15~30分后，测量输出电压Uht0
降到最低工作温度并稳定15~30分后，测量输出电压U1t0
分别计算出高温下的温度系数和低温下的温度系数，取两者中教大的数值
作为温度系数。
高温下的温度系数 低温下的温度系数
5. 输出纹波和噪音
纹波和杂音是叠加在直流输出电压上的交流成分，对纹波和噪音的测量在额定负载和常温下进行。
对于开关型的DC/DC变换器而言，输出纹波电压为一系统带有高频分量的小脉冲，因此通常测量峰-峰值，而不是有效值（RMS）。
其测量值用毫伏峰-峰值（mVp-p）表示。
例如当一个DC/DC变换器的纹波峰-峰值为50mV时，其RMS值很低，仅为5mV，但是否能用于某一系统，必须要进一步考虑才行。
因为所测量的纹波中含有的高频分量，必须使用特殊的测量技术，才能获得正确的测量结果。
为了测出纹波尖峰中的所有高频谐波，一般要用20MHz带宽的示波器。
其次在进行纹波测量时，必须非常注意，防止将错误信号引入测试设备中。
测量时必须去掉探头地线夹，因为在一个高频辐射场中，地线夹会象一个天线一样接受噪音，干扰测量结果。
用带有接地环的探头，采用图22所示的测量方法来消除干扰。
图24为一种使用50Ω同轴电缆来测量输出纹波电压的方法。
同轴电缆直接与示波器连结。
为降低噪音，测量时应使用一个如图所示的铝或铜的接地板。
测量值为实际值的1/2。
图25为另一种采用双纹线的测量方法。
电源放置在一个离接地板25mm之上的地方，接地板由铝或铜板构成。
电源的输出公共端和AC输入地端直接与接地板连结，接地线应该很粗，而且不长于50mm。
用16AWG铜线做成300mm长的双绞线，一端接电源输出，另一端并联一只47µF的钽电容，再接到示波器上。
电容的引线应尽可能短，注意极性不要接反。
示波器探头的"地线"应尽可能接到地线环，示波器带宽不小于50MHz，示波器本身交流应接地。
6. 动态响应
当负载出现突变时，所有的电源都有一个相应的响应时间。
在突变响应期间内，电源的输出电压会出现瞬间的过冲，然后回到正常输出状态。
动态响应是通过对过冲幅度的大小、响应时间的长短来测量的，是电源性
能的一个重要指标。
具体测量的方法是用电痈涸乩唇 械缭锤涸氐耐槐洌 锤涸氐缌魑 疃ㄖ档?5%-50%-25%，50%-75%-50%阶跃变化，用示波器测量其输出电压的最大偏差和响应时间。
参考国家标准：YD/T733-94通信用直流-直流模块电源。