开关电源用电解电容的纹波电流与温升

开关电源用电解电容的纹波电流与温升
开关电源用电解电容的纹波电流与温升

开关电源用电解电容的纹波电流与温升

众所周知,开关电源为了可靠的性能和长的工作寿命,必须选用具有足够电压和温度裕量的电解电容器,我们不太熟悉满足适当纹波电流额定值的要求。为了更好了解这个要求,应该先了解电解电容的基本结构。在典型的电解电容器,两条铝箔带将螺旋缠绕在吸收饱和电解液材料层之间。采用非常薄的绝缘电介质膜,在铝和导电电解液接口处形成电容,该绝缘电介质膜是由流动电解液中极化电压来维持的。如果电解液开始变干,能吸收电解液分隔物的电阻会增大,电介质开始破坏,并且电容迅速失效。

为了防止电解液的损失,电容应具有密封的端盖、引出导线以及连接导线。在高温下,电解液趋向于蒸发并使外壳加压,这些密封作为一个整体承受着很大的压力。此外,电容在高温下损耗会变大而导致失控。为了长期的可靠性,电容器的温度成为主要关心的问题。以下三个主要因素结合起来确定了电容器的内部温度。

1. 环境工作温度。

2. 散热设计和通风环境。

3. 内部损耗。

环境温度是关于应用与技术要求的内容,它基本上是不受设计者控制的。散热设计经常是在设计者控制之下的一个主要因素。高温元件的位置、布局、散热器设计、尺寸大小和冷却方法(强迫通风或对流冷却)等相比内部损耗对电解电容器的温升有更大的影响。如果需要保持良好的平均故障间隔MTBF时间,设计者头脑中必须一直想到电解电容器需要保持的最小热应力。电解电容器内部损耗一般是相当低的,它受到电压应力、温度,并且特别是纹波电流的影响。为了帮助开关电源的设计者,电解电容器生产厂家指定最大的有效纹波电流额定值作为一般指南,该值通常是在120Hz频率和85℃或者105℃空气温度的条件下得出的。

在测试频率(通常是120Hz)下,通过使电容工作在直流极化电压和正弦纹波电流应力下,生产厂家建立了这些纹波电流的额定值。被引用的数字也因此建立在有低次谐波分量的纹波电流有效值的基础上,这样在电容器内部会造成能确定的最大内部损耗和温升。允许的温升取决于电容的设计,而它的最大等级通常是8℃.由于内部损耗而带来的实际实际允许温升不会经常引用,但可以从生产厂家获得。重要的是不管工作温度是多少,都不能超出内部损耗限制,因为在高纹波电流下内部损耗会增加,这样可能会发生热击穿。不管采用说明方法建立纹波额定值以及电容器的大小,这里推荐在最终应用中测量温度,因为最终的温升是由于纹波电流产生的内部热损耗、周围元件接近效应和热设计共同作用的结果。与内部热损耗相比,附件元件的热辐射和热对流传导将会在电容器中产生更大的温升。

由于纹波电流和峰值工作温度的影响,电容器所允许的最高温升会随着电容器类型不同和生产厂家不同而不同。在这里所用的例子中,在自由通风的环境里,纹波电流所允许的最大温升只有8℃(正是这种限制,供制造厂采用以限定纹波电流的额定值)。此额定值用于自由通风环境的空气温度为85℃,而外壳温度为93℃.这种方法设置了运行时的绝对限制值,并没有考虑温升的原因。电容器的寿命在这个温度时不会长久的,我们推荐更低的工作温度。

大多情况下,我们并不知道等效的电流有效值,尽管在工作频率下该值时可以计算或测量的,但它对建立电容的最终温升值不总是有很多帮助的。在开关模式的工作方式下,一般都存在很高的谐波分量,并且电容损耗会随着各次谐波的频率变化和幅值不同发生变化(并且随着频率的变化,等效串联电阻是以非线性方式变化的)。所以损耗分量是与频率有关的,这种通常情况下是不知道的。因此下面将讲到的是推荐的最终测试步骤.在最终应用中通过测量温升确定选择合理性:

1. 在远离其他热效应的影响、正常运行的条件下来测量电容器的温升(如果有必要的话,把电容器连接到一种短的双绞电缆线,以远离其他元器件的热效应,或在发热元件和电容器之间插入一个热障隔离其影响)。单独测量由于纹波电流而产生的电容器的温升,并且把这个温升与生产厂家的限制值进行比较。

2. 如果因纹波电流而产生的温升是可以接受的,在正常位置安装上电容器并使电源承受最高温度应力和负

载条件的影响。测量电容器的表面温度,以保证它是在制造商的最高温度限制内,并应测试几个样品。电解电容器的长期可靠的最重要参数毫无疑问是在工作环境里电容器的温升。在高温下,电容器的损耗迅速地增加,这增加了内部功耗并导致热击穿。这里还没有合适的方法可以替代成品的性能和温升的测量。

开关电源纹波、噪音详解——这篇文章令你眼前一亮(民熔)

开关电源纹波、噪声浅谈 纹波与噪声 纹波 开关电源的输出并不是真正恒定的,输出存在着周期性的抖动,这些抖动看上去就和水纹一样,称为纹波。 纹波可以是电压或电流纹波。 通常用2个参数来描述纹波: 最大纹波电 压:纹波的峰峰值。 纹波系数:交流分量的有效值与直流分量之比。 纹波产生的原因 开关电源的纹波来自2个地方: 低频纹波:来自AC输入的周期,电源对输入的抑制比不是完美的,当输入变化,输出也会变化。 高频纹波:来自开关切换的周期,开关电源不是线性连续输出能量,而是将能量组成一个个包来传输,因此会存在和开关周期相对应的纹波。 如果是线性电源,是没有开关纹波的,只有低频纹波。 纹波与噪声

纹波是由于AC周期或开关周期引起的输出抖动,而噪声是随机耦合到输出上的高频信号,是不一样的。 恒流 LED恒流驱动 为什么照明用LED都是电流驱动? LED是二极管,而二极管的PN结的正向导通阻抗是负温度系数,随着温度的升高,二极管正向导通阻抗降低。 如果用恒压源驱动LED,随着LED工作,温度开始升高,温度升高后,正向导通阻抗降低,由于I=U/R,电流升高,且由于功率P=U*I,功率也增加,LED发热更厉害,进一步刺激温度升高,陷于恶性循环,直到LED损坏。 恒压源驱动时,温度和电路是一对正反馈。 所以照明LED都是恒流驱动,如果是非照明,LED几乎没有温升,此时可以用恒压驱动。 恒流精度 恒流精度和其他电影的恒压效果一样,体现在几个方面。 当负载发生变化时,电源输出的电流的恒定程度。 在实际应用时,多个不同的LED串不可能阻抗特性完全相同,将这些不同的负载接到电源上后,电流的误差就定义为恒流精度。 不光是多负载,同一个LED,温度不同时,阻抗特性也不同,不同温度下电流也是有误差的,但这和前面的条件本质还是一样,都是负载变化。

铝电解电容的耐压测试方法

电解电容器的耐压测试方法 电解电容器耐压测试及应用 电容的耐压,表示电容在一定条件下连续使用所能承受的电压。如果加在电容上的工作电压超过额定电压,电容内部的绝缘介质就有可能被击穿,造成极片间短路或严重漏电。因此,电容的工作电压不能大于其额定耐压,以保证电路可靠工作。 对于电解电容器,漏电流是性能指标中重要的一项。电解电容的漏电流与电压的关系密切,漏电流随工作电压的增高而增大。当工作电压接近阳极的赋能电压时,漏电流会急剧上升。通过测试电解电容的漏电电流,可以推算出它的极限耐压和额定耐压,对于电路中电容耐压的取值,有直接的参考意义。 根据这个原理,笔者设计并制作了~款电容耐压测试仪,其线路简单、成本低廉、制作容易,较好地解决了业余条件下电容耐压测试的问题。 变压器T1和T2型号相同,背靠背对接,提供高低压两组电源,并起到隔离作用。低压的经整流滤波后,由R1、DWl、Q1、Ral~Ral 1组成电流可调的恒流源。高压的经整流滤波后由Rbl~RblO、DW2分压,Q2输出可调的直流电压。使用时选择合适的电压Uc和电流Jc,将被测电容接到Cxa、Cxb两点上,此时会看到电压表指针缓慢偏转,达到一定的位置后静止,指针所指的电压即为该电容在漏电电流为lc时所承受的耐压。 波段开关K3、K4(各单挡11位)分别是测试电压和电流(即漏电流)选择开关,其测试量程如表1所示。表2为测试电路中的元件清单。 一、测试电路的使用方法 1.将测试电压调到比电容额定电压高一些的挡位。如测试35V的申容。可将挡位放到64V,测试50v的电容,可将挡位放到64M或96V.挡位高一些对测试结果影响不大,只是挡位越高,三极管Q1的功耗相应会大一些。 2.选择合适的测试电流。测试电流应根据电容容量来选择,容量越大测试电流也越大。对于4700μF以上的电容,可选择大于10mA的测试电流;对于1000~4700μF的电,容,可选择5mA左右的测试电流:对于10μF以下的电容,可选择0.2~1mA的测试电流。 3.红色鳄鱼夹接电容正极,黑色鳄鱼夹接电容负极。接好后看到电压表指针先匀速缓慢偏转。正常情况下偏转位置应超过额定电压,当达到某一值时其指针偏转变慢,并且越来越慢,最终静止下来,此时电容的漏电流等于Q1集电极的恒流电流,电压表所指示的电压,为此电容在漏电电流为Ic时所承受的耐压,可粗略认为是该电容的极限耐压。 4.测试完毕后将开关K2闭合,待电容放电后取下。 表3是利用附图的测试电路测量的部分电解电容器的产品实例。 二、测试经验总结 1.电容容量越大,测试电流(漏电流)也应相应变大。 国产的铝电解电容器,在额定电压6.3~450V,标称容量10~680μF时,漏电流可按下列公式计算:I≤(KxCxU)/1000公式中:I为漏电流(mA);K为系数(20℃±5℃时,K=O.03);U为额定工作电压(V);C为标称容量(μF); 2.由于电解电容器只能单向工作,如将电解电容正负端接反测试,在5mA电流下测试其电压会极低,大约只有4V 左右。 3.长期不用的电解电容器,由于氧化膜的分解,容量、耐压都有一定的衰减,在第一次使用时,应先加低压(1/2额定耐压)老化一段时间(等效电解电容器的赋能)。 4.同样的容量和耐压的电解电容器,其体积较大、分量较重的一般耐压性能更好些;同样的容量和耐压的电解电容器,其相同的测试电流,电压指针偏转快的,漏电流较小。 5.正品电解电容极限耐压一般为其额定电压的120%左右。 6.当工作电压高于额定电压时,电容就较容易击穿。因此选用电解电容时,应使额定电压高于实际工作电压,并要预留一定的余量,以应付电压的波动。一般情况下,额定电压应高于实际工作电压的10%~20%,对于工作电压稳定性较差的电路,可酌情预留更大的余量。 7.使用本电路测试电解电容器,不会造成电容的损坏。 三、测试电路的改进 1.由于没有购买到合适的电压表头,DC250V以上挡不能指示。如果能够换成DC320v表头就比较理想。表头量程也不宜太大,否则会降低分辨率,用这样的表头去测试低耐压电容时,会造成读数偏差太大。 2.为了取得更准确的测试电压,可将Rbl~Rbl0分压电阻换成相应稳压值的稳压管(加限流电阻)或多圈精密可调电阻。 3.V1若换成数字式电压表,电压读数将更加直观、精确。不过需另外加装一组DC5v浮动电源。

电解电容器测试方法详解

电解电容器测试方法详解 1目的 为了规范电解电容器来料检验及抽样计划,并促进来料质量的提高,特制定该检验规范。 2适用范围 适用于本公司IQC对电解电容器来料的检验。 3准备设备、工具: 所需工具及其规格型号如表一所示: 表一(工具规格型号) 品名规格/型号数量品名规格/型号数量 调压器0V~450V/三相1台电流表UNI-T 1台 万用表FLUKE-117C 1台游标卡尺mm/inch 1把电桥测试仪Zen tech 1台双综示波器LM620C型1台高低温交变湿 1台温度计1支热试验箱 4外观物理检测 4.1首先需检查待测电容是否有正规的《产品规格说明书》,其中需包括产品名称、规格型号、安装尺寸、工艺要求、技术参数以及供应商名称、地址及其联系方式,以确保此批次产品是由正规厂商提供。电容器上的标识应包括:商标、工作电压、标准静电容量、极性、工作温度范围。4.2参考《产品规格说明书》的工艺参数,观察电容的外观、颜色、及其材质等参数是否与其所标注的工艺指标一致。 4.3用游标卡尺对电容的安装尺寸进行确认,确保电容的直径、高度以及引出端的直径与间距等参数在产品工艺的误差范围之内,且外观尺寸要符合本公司选用要求。 4.4 检查电容的外观,确保其外观整洁、无明显的变形、破损、裂纹、花斑、污浊、锈蚀等不良状况;且其标识清晰牢固、正确完整。 4.5检查其引出端子,保证其端子端正、无氧化、无锈蚀、无影响其导电性能等状况,且引出端子无扭曲、变形和影响插拔的机械损伤。 4.6 检查电解电容标注的生产日期不应超过半年,并作好记录。 5容量与损耗测试 5.1用电桥测试其实际容量与标称容量是否一致(电解电容一般会有±20%的误差范围),其损耗角正切值tanθ(即D值)大小是否符合国家标准(电解电容器tanθ≤0.25)。 5.2对Zen tech电桥测试仪的使用方法:正确连接电源以后,按“POWER”键开启测试仪的工作电压;按“LCR”键选择测试类型(L:电感,C:电容,R:电阻)。

变频器直流母线电容纹波电流计算方法

变频器直流母线电容纹波电流计算方法 各类电动机是我们发电量的主要消耗设备,而变频器作为电动机的驱动装置成为当前“节能减排”的主力设备之一。它一方面可以起到节约能源消耗的作用,另一方面也可以实现对原有生产或处理工艺过程的优化。目前应用最多也最广的是交-直-交电压型变频器,即中间存在直流储能滤波环节,一般采用大容量电解电容器实现此功能。 使用电解电容器的作用主要有以下几个: (1)补偿以电源频率两倍或六倍变化的逆变器所需功率与整流桥输出功率之差; (2)提供逆变器开关频率的输入电流; (3)减小开关频率的电流谐波进入电网; (4)吸收急停状态时所有功率开关器件关断下的电机去磁能量; (5)提供瞬时峰值功率; (6)保护逆变器免受电网瞬时峰值冲击。 电解电容器设计选型所需要考虑的主要因素有以下几个:电容器的电压、电容器量、电容器的纹波电流、电容器的温升与散热、电容器的寿命等等。这些因素对变频器满足要求的平均无故障时间(mtbf)十分重要。然而电解电容器的纹波电流的计算如何能明确给出计算依据,这是本文所要解决的问题。 直流母线电容纹波电流的计算 纹波电流指的是流过电解电容器的交流电流,它使得电解电容器发热。纹波电流额定值的确定方法是在额定工作温度下规定一个允许的温升值,在此条件下电容器符合规定的使用寿命要求。当工作温度小于额定温度时,额定纹波电流可以加大。但过大的纹波电流会大大缩短电容器的耐久性,当纹波电流超过额定值,纹波电流所引起的内部发热每升高5℃,电容器器的寿命将减少50%。因此当要求电容器器具有长寿命性能时,控制与降低纹波电流尤其重要。 但在实际设计过程中,电解电容器的纹波电流由于受变频器输入输出各物理量变化以及控制方式等的影响很难直接计算得到,一般多采用根据实际经验估算大小,如每μf电容器要求20ma纹波电流之类的经验值,或者通过计算机仿真来估算[3~6]。 本文根据对变频器电路拓扑与开关调制方式的分析,并借鉴已有文献资料,归纳出一个直接的计算电解电容器纹波电流的方法,供大家参考。

开电源纹波噪声的产生及抑制

电源纹波噪声的产生及抑制 一、纹波 纹波(ripple)的定义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。它主要有以下害处: 1.1.容易在用电器上产生谐波,而谐波会产生更多的危害; 1.2.降低了电源的效率; 1.3.较强的纹波会造成浪涌电压或电流的产生,导致烧毁用电器; 1.4.会干扰数字电路的逻辑关系,影响其正常工作; 1.5.会带来噪音干扰,使图像设备、音响设备不能正常工作。 二、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%。 三、纹波的测试方法 3.1.以20M示波器带宽为限制标准,电压设为PK-PK(也有测有效值的),去除示波器控头上的夹子与地线(因为这个本身的夹子与地线会形成环路,像一个天线接收杂讯,引入一些不必要的杂讯),使用接地环(不使用接地环也可以,不过要考虑其产生的误差),在探头上并联一个10UF电解电容与一个0.1UF瓷片电容,用示波器的探针直接进行测试;如果示波器探头不是直接接触输出点,应该用双绞线,或者50Ω同轴电缆方式测量。 四、开关电源纹波的主要分类 开关电源输出纹波主要来源于五个方面: 4.1.输入低频纹波; 4.2.高频纹波; 4.3.寄生参数引起的共模纹波噪声; 4.4.功率器件开关过程中产生的超高频谐振噪声;

4.5.闭环调节控制引起的纹波噪声。 4.1、输入低频纹波: 低频纹波是与输出电路的滤波电容容量相关。电容的容量不可能无限制地增加,导致输出低频纹波的残留。 交流纹波经DC/DC变换器衰减后,在开关电源输出端表现为低频噪声,其大小由DC/DC变换器的变比和控制系统的增益决定。 电流型控制DC/DC变换器的纹波抑制比电压型稍有提高。但其输出端的低频交流纹波仍较大。要实现开关电源的低纹波输出,必须对低频电源纹波采取滤波措施。可采用前级预稳压和增大DC/DC变换器闭环增益来消除。 低频纹波抑制的几种常用的方法: a、加大输出低频滤波的电感,电容参数。 △●电容上的纹波有两个成分,一个是充放电时的电压升降量,一个是电流进出电容时ESR上的I*R电压降量。 △●通过输出纹波与输出电容的关系式:vripple=Imax/(Co×f)可以看出,加大输出电容值可以减小纹波。 △●或者考虑采用并联的方式减小ESR值,或者使用LOW ESR电容。 b、采用前馈控制方法,降低低频纹波分量。 △●feed forward control(FFC)前馈控制是按照扰动产生校正作用的一种调节方式,主要用于一些纯滞后或容量滞后较大的被控参数的控制。 △●其目的是加速系统响应速度,改善系统的调节品质。 4.2、高频纹波: 高频纹波噪声来源于高频功率开关变换电路 在电路中,通过功率器件对输入直流电压进行高频开关变换后整流滤波再实现稳压输出的,在其输出端含有与开关工作频率相同频率的高频纹波,其对外电路的影响大小主要和开关电源的变换频率、输出滤波器的结构和参数有关; 设计中尽量提高功率变换器的工作频率,可以减少对高频开关纹波的滤波要求。高频纹波抑制常用的方法有以下几种: a、提高开关电源工作频率,以提高高频纹波频率,其纹波电流△I可由下式算 出: 可以看出,增加L值,或者提高开关频率可以减小电感内的电流波动。 b、加大输出高频滤波器,可以抑制输出高频纹波。 c、采用多级滤波。 一般滤波多采用C型、LC型、CLC型,为了更好的抑制纹波,可以采用增加多一级LC滤波。 4.3、寄生参数引起的共模纹波噪声: 由于功率器件与散热器底板和变压器原、副边之间存在寄生电容,导线存在寄生

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。目前测量纹波和噪声

开关电源各个专业开关电源各个专业名词解释

开关电源各个专业纹波与噪声 纹波 ■开关电源的输出并不是真 上去就和水纹一样,称为纹 纹波可以是电压或电流纹波■通常用2个参数来描述纹最大纹波电压:纹波的峰峰纹波系数:交流分量的有效纹波产生的原因 ■开关电源的纹波来自低频纹波:来自AC 输入的周输出也会变化。 高频纹波:来自开关切换的量组成一个个包来传输,■如果是线性电源,是没有关电源各个专业名词解释不是真正恒定的,输出存在着周期性的抖动,称为纹波。 流纹波。 描述纹波: 的峰峰值。 的有效值与直流分量之比。 2个地方: 入的周期,电源对输入的抑制比不是完美的,当输切换的周期,开关电源不是线性连续输出能量,因此会存在和开关周期相对应的纹波。 是没有开关纹波的,只有低频纹波。 解释 ,这些 抖动看 当输入 变化,能量,而是 将能

纹波的影响 ■最大纹波会决定输出的峰 的影响,使得输出的峰值比比如,对LED 来说,过高的■过大的纹波系数会使得输求。 比如,对LED 来说,过大的■如果开关电源用来驱动电是驱动IC 这种高速型负载纹波与噪声 ■纹波是由于AC 周期或开的高频信号,是不一样的调整率 ■电源在使用时,有两个明 输入和负载发生变化时,出的峰值,本来输出是稳定的某个电压或电流峰值比平均值高,这可能会损坏负载。 过高的电流会减少LED 的寿命。 使得输出的能量不均衡平滑,从而偏离了直流输过大的纹波系数会使得LED 亮度变化,造成闪烁驱动电池,LED 灯这种负载,低频纹波的影响更型负载,高频纹波的影响更大。 期或开关周期引起的输出抖动,而噪声是随机耦合样的。 两个明显变化的外部条件:输入和负载。好的电,依然能维持恒压或恒流。 电流,由 于纹波直流输出 这个要成闪烁。 影响更大, 如果机耦合到 输出上 好的电源 应该在

电解电容漏电流测试仪安全管理规定

编号:SY-AQ-05814 ( 安全管理) 单位:_____________________ 审批:_____________________ 日期:_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 电解电容漏电流测试仪安全管 理规定 Safety management regulations of electrolytic capacitor leakage current tester

电解电容漏电流测试仪安全管理规 定 导语:进行安全管理的目的是预防、消灭事故,防止或消除事故伤害,保护劳动者的安全与健康。在安全管理的四项主要内容中,虽然都是为了达到安全管理的目的,但是对生产因素状态的控制,与安全管理目的关系更直接,显得更为突出。 一、目的:为指导和规范电解电容漏电流测试仪的安全使用。 二、范围:仅适用于本公司电解电容漏电流测试仪。 三、安全操作使用规程 1.在对仪器进行操作前,应首先详细阅读说明书,或在对本仪器熟悉的人员指导下进行操作,以免产生不必要的疑问。 2.仪器使用必须符合额定使用条件:环境温度:0-40℃;相对湿度20-80%PH;大气压强:86-106Kpa。 3.仪器应在技术指标规定的环境中工作,仪器特别是联接测试件的测试导线应远离强电磁场,以免对测量产生干扰。 4.应选择合适的电压量程档,在测量过程中不允许调节测量电压。 5.被测电容器的正负数一定要正确联接。

6.对食品通电检查和校准时,注意调整管BUS13A(BU508A)的外壳是带电的,高压大电容两极上也是带电的,应注意以防触电。 7.仪器切断电源后,高压在电容上的高电压需几分钟放完。 8.对仪器进行更换元件时,注意将电源插头拔下,以防止触及电源开关而触电。 9.仪器在接通电源之前,应将电压调节旋钮向左旋至最小,工作选择按钮置于放电位置,否则电压输出接线柱与外壳间有极化电源输出,会使连接测试夹具时触电。 10.在使用仪器过程中,转换电压量开关时,注意要将电压调节旋钮左旋至最小,以免电压受冲击而损坏。 11.严禁各类腐蚀性物品接触设备,关机后必须切断电源。 这里填写您的公司名字 Fill In Your Business Name Here

电解电容纹波及寿命测试方法

Electrolytic Capacitor Ripple Current Derating Test Method and Life Time Evaluation From:郭雪松 Date:Oct-27-04 一.SPEC 1.电解电容零件工程规格书中之Standard Rating表格,其中规定了不同规格的电解电容Rated Ripple Current值,例如:Sharp机种PWPC C904(滤波电容) 67L215L-820-15N (CNN公司KXG Series) 2.此电容用于电源输入端滤波,因此采用120Hz时的Rated Ripple Current规格715mA。 3.而用于评估电解电容Ripple Current之Spec要依据以下公式: SPEC=Spec(component)×频率系数(FM)×温度系数(TM)注:FM/TM取值方法见附表 4.OTPV 评估电解电容Ripple Current的Derating规格为85%,因此测试值

线电流的有效值(rms),测试时要调整输入电压值(90V~264V)达到纹波电流最大。见图示: Irms 三.附表(FM&TM取值方法):NCC公司产品为例 1.Multiplying Factors on KMG Series(radial lead type) Frequency Multipliers Temperature Multipliers 2. Multiplying Factors on KY Series Frequency Multipliers

开关电源的纹波和噪声

开关电源的纹波和噪声 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。目前测量纹波和噪声电压是利用宽频带示波器来测量的方法,它能精准地测出纹波和噪声电压值。

电解电容纹波的测试,计算及判定_ 应用报告

一、前言: 铝电解电容的工作状态及工作环境,是影响其寿命的主要因素。在众多因素中,又以环境温度的高低和 Ripple Current 纹波电流的大小对电容寿命的影响最大。所以在实际使用中,电解电容Ripple Current 有否超规格,电解电容工作温度有否超标准值,是影响电容失效爆浆的最主要原因,特别是在整机测试未对电解电容寿命进行估算计算的情况下,电解电容Ripple Current 的测试,计算及判定,尤为重要。 二、标准测试: 1、一次侧Bulk Cap.纹波电流 说明:一次侧Bulk Cap.纹波电流通常由基本频率(低频率)和高频(开关频率)电流构成,因此在计算时,要通过合成公式,利用频率系数计算出其在指定频率下的合成有效值。(如图1所示) R/C(Ripple Current) = Lowf(Low Freq.Current) +Hif(High Freq. Current) 一次侧Bulk Cap.是指:一次侧主电解电容;Lowf 是指:低频纹波电流有效值; Hif 是指:高频纹波电流有效值。 图(1) 2、二次侧Filter Cap.纹波电流 说明:二次侧Filer Cap.纹波电流通常由高频电流构成。 R/C(Ripple Current) = Hif(High Freq. Current) 二次侧Filter Cap.是指二次侧滤波电解电容。 3、温度 机种名称: 机种编号: 机种类别: 电路拓扑: 输出规格: 编写单位: 应用类别: 材料应用 受控日期: 201 年 月 日 应用编号: AR500XbcEedDFf P 应用描述: 电解电容纹波电流的测试,计算及判定

开关电源的纹波和噪声的控制问题

开关电源的纹波和噪声 时间:2009-09-07 09:10:59 来源:今日电子/21ic作者:北京航空航天大学方佩敏开关电源(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。目前测量纹波和噪声电压是利用宽频带示波器来测量的方法,它能精准地测出纹波和噪声电压值。 由于开关电源的品种繁多(有不同的拓扑、工作频率、输出功率、不同的技术要求等),但

最有效的开关电源纹波计算方法

对滤波效果而言,电容的ESL和ESR参数都很重要,电感会阻止电流的突变,电阻则限制了电流的变化率,这些影响对电容的充放电显然都不利。优质的电容在设计及制造时都采取了必要的手段来降低ESL和ESR,故而横向比较起来,同样的容量滤波效果却不同。

漏电流小,ESR小,一般都是认为要选择低ESR的系列,不过也与负载有关,负载越大,ESR不变时,纹波电流变大,纹波电压也变大。我们从公式上来看看,dV=C*di*dt;dv就是纹波,di是电感上电流的值,dt是持续的时间。一般的开关电源书籍都会讲到怎么算纹波,大题分解为:滤波电容对电压的积分+滤波电容的ESR+滤波电容的ESL+noise,如下图: 一般对纹波的计算通常是估算 有关开关电源纹波的计算,原则上比较复杂,要将输入的矩形波进行傅立叶展开成各次谐波的级数,计算每个谐波的衰减,再求和。最后的结果不仅与滤波电感、滤波电容有关,而且与负载电阻有关。当然,计算时是将滤波电感和滤波电容看成理想元件,若考虑电感的直流电阻以及电容的ESR,那就更复杂了。所以,通常都是估算,再留出一定余量,以满足设计要求。对样机需要实际测试,若不能满足设计要求,则需要更改滤波元件参数。 以Buck电路为例,电感中电流连续和断续,开关电源的传递函数完全不同。电流连续时环路稳定,电流断续时未必稳定。而电感中电流是否连续,除与电感量等有关外,还与负载有关。更严重的是,电流是否连续还与占空比有关,而占空比是由反馈电路控制的。不仅Buck,其它如Boost以及由基本拓扑衍生出来的正激、反激等也是一样。 若要求所有可能产生的工作状态下都稳定,通常要加假负载以保证Buck电路电感电流总是连续(对Buck/Boost或反激则保证不会在连续断续之间转变),或者把反馈环路时间常数设计得非常大(这会在很大程度上降低开关电源的响应速度)。对输出电压可调整的开关电源(例如实验室用的0~30V输出电源),环路稳定的难度更大。对这类电源,往往要在开关电源之后再加一级线性调整。 电解电容的选择很重要 在输出端采用高频性能好、ESR低的电容,高频下ESR阻抗低,允许纹波电流大。可以在高频下使用,如采用普通的铝电解电容作输出电容,无法在高频(100kHz以上的频率)下工作,即使电容量也无效,因为超过10kHz时,它已成电感特性了。

电解电容漏电流测试仪安全操作规程

电解电容漏电流测试仪操作规程 一、测试前注意事项 在接通电源线前应关掉电源开关,并将调压旋钮逆时针方向调至最低端。如果220V电源的地线接地性能不良,应将仪器前面板的接地柱妥善接地。 二、操作步骤 1.接通电源,调节测试电压。通过电压调节旋钮将电压调至所需电压。 2.选择合适的漏电流值,根据产品的要求,通过电流预置的BCD 拨盘将漏电流设定值输入仪器,仪器将自动选择合适的量程。 3.选择充放电时间,根据电容量大小将充电时间放电时间置于适当的值上,通过二位BCD拨盘设置。 4.开机后充电状态灯闪烁,是等待充电的标志,当仪器选择自动测试状态(即自动开关左边的状态灯被点亮)此时接上电容(注意电容极性不可接反),仪器将自动转入充 电状态。充电结束后,自动转入测试状态。显示第一次的漏电流采样数据,仪器自动设置锁定有效,2秒钟后自动转入放电状态,放电定时结束后,仪器自动转入等待充电状态。自动测试一个循环结束。 5.如果仪器处于非自动状态,锁定处于有效状态。在等待充电时,接上电容,仪器自动转入充电状态,充电结束,自动转入测试状态,其显示的是测试状态第一次采样的漏电

流数据,并一直处于测试状态。 6.如果仪器处于非自动状态,锁定处于无效时,在等待充电时,接上电容,仪器自动转入充电状态,充电结束,自动转入测试状态,仪器将循环采集漏电流数据并显示出来。 三、保养维护 1.严禁将带电的电容接入仪器,以防损坏电流检测部份。 2.仪器在使用过程中,应定期对工作特性进行检验和校准。正常情况下,本仪器半年进行一次检定。 四、安全注意事项 1.仪器在通电后主板上两只调整管(BU508A)上始终带有较高的电压或者仪器切断电源后,高压滤波电容器需3分钟以上才能将电荷放尽,只要电容上带电,调整管上也带电。因此在实际测试操作时应该戴上绝缘手套,以防不注意在测试过程中触摸到带有较高电压的测试夹具。

电源纹波分析及测试方法

电源纹波分析及测试方法 一、什么叫纹波 纹波(ripple)的定义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。 它主要有以下害处: 1.1.容易在用电器上产生谐波,而谐波会产生更多的危害; 1.2.降低了电源的效率; 1.3.较强的纹波会造成浪涌电压或电流的产生,导致烧毁用电器; 1.4.会干扰数字电路的逻辑关系,影响其正常工作; 1.5.会带来噪音干扰,使图像设备、音响设备不能正常工作 二、纹波、纹波系数的表示方法 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%。 三、纹波的测试方法 3.1.以20M示波器带宽为限制标准,电压设为PK-PK(也有测有效值的),去除示波器控头上的夹子与地线(因为这个本身的夹子与地线会形成环路,像一个天线接收杂讯,引入一些不必要的杂讯),使用接地环(不使用接地环也可以,不过要考虑其产生的误差),在探头上并联一个10UF电解电容与一个0.1UF瓷片电容,用示波器的探针直接进行测试;如果示波器探头不是直接接触输出点,应该用双绞线,或者50Ω同轴电缆方式测量。 四、开关电源纹波的主要分类 开关电源输出纹波主要来源于五个方面: 4.1.输入低频纹波; 4.2.高频纹波; 4.3.寄生参数引起的共模纹波噪声; 4.4.功率器件开关过程中产生的超高频谐振噪声; 4.5.闭环调节控制引起的纹波噪声。

五、电源纹波测试 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。 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。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。 所用的仪器是:配有电压测量探头的TDS1012B示波器。 测量之前需要进行如下设置。 1.通道设置:

电解电容漏电流测试仪操作规程标准版本

文件编号:RHD-QB-K1323 (操作规程范本系列) 编辑:XXXXXX 查核:XXXXXX 时间:XXXXXX 电解电容漏电流测试仪操作规程标准版本

电解电容漏电流测试仪操作规程标 准版本 操作指导:该操作规程文件为日常单位或公司为保证的工作、生产能够安全稳定地有效运转而制定的,并由相关人员在办理业务或操作时必须遵循的程序或步骤。,其中条款可根据自己现实基础上调整,请仔细浏览后进行编辑与保存。 一、测试前注意事项 在接通电源线前应关掉电源开关,并将调压旋钮逆时针方向调至最低端。如果220V电源的地线接地性能不良,应将仪器前面板的接地柱妥善接地。 二、操作步骤 1.接通电源,调节测试电压。通过电压调节旋钮将电压调至所需电压。 2.选择合适的漏电流值,根据产品的要求,通过电流预置的BCD 拨盘将漏电流设定值输入仪器,仪器将自动选择合适的量程。

3.选择充放电时间,根据电容量大小将充电时间放电时间置于适当的值上,通过二位BCD 拨盘设置。 4.开机后充电状态灯闪烁,是等待充电的标志,当仪器选择自动测试状态(即自动开关左边的状态灯被点亮)此时接上电容(注意电容极性不可接反),仪器将自动转入充 电状态。充电结束后,自动转入测试状态。显示第一次的漏电流采样数据,仪器自动设置锁定有效,2 秒钟后自动转入放电状态,放电定时结束后,仪器自动转入等待充电状态。自动测试一个循环结束。 5.如果仪器处于非自动状态,锁定处于有效状态。在等待充电时,接上电容,仪器自动转入充电状态,充电结束,自动转入测试状态,其显示的是测试状态第一次采样的漏电

流数据,并一直处于测试状态。 6. 如果仪器处于非自动状态,锁定处于无效时,在等待充电时,接上电容,仪器自动转入充电状态,充电结束,自动转入测试状态,仪器将循环采集漏电流数据并显示出来。 三、保养维护 1. 严禁将带电的电容接入仪器,以防损坏电流检测部份。 2. 仪器在使用过程中,应定期对工作特性进行检验和校准。正常情况下,本仪器半年进行一次检定。 四、安全注意事项 1.仪器在通电后主板上两只调整管(BU508A)上始终带有较高的电压或者仪器切断电源后,高压滤波电容器需3 分钟以上才能将电荷放尽,只要电容

开关电源纹波分析及抑制(精华)

主题: 开关电源纹波的产生与控制 开关电源输出纹波主要来源于五个方面:输入低频纹波、高频纹波、寄生参数引起的共模纹波噪声、功率器件开关过程中产生的超高频谐振噪声和闭环调节控制引起的纹波噪声 1、低频纹波是与输出电路的滤波电容容量相关。电容的容量不可能无限制地增加,导致输出低频纹波的残留。交流纹波经DC/DC变换器衰减后,在开关电源输出端表现为低频噪声,其大小由DC/DC变换器的变比和控制系统的增益决定。电流型控制DC / DC变换器的纹波抑制比电压型稍有提高。但其输出端的低频交流纹波仍较大。若要实现开关电源的低纹波输出,则必须对低频电源纹波采取滤波措施。可采用前级预稳压和增大DC / DC变换器闭环增益来消除。 低频纹波抑制的几种常用的方法: a、加大输出低频滤波的电感,电容参数,使低频纹波降低到所需的指标。 b、采用前馈控制方法,降低低频纹波分量。 2、高频纹波噪声来源于高频功率开关变换电路,在电路中,通过功率器件对输入直流电压进行高频开关变换而后整流滤波再实现稳压输出的,在其输出端含有与开关工作频率相同频率的高频纹波,其对外电路的影响大小主要和开关电源的变换频率、输出滤波器的结构和参数有关,设计中尽量提高功率变换器的工作频率,可以减少对高频开关纹波的滤波要求。 高频纹波抑制的目的是给高频纹波提供通路,常用的方法有以下几种: a、提高开关电源工作频率,以提高高频纹波频率,有利于抑制输出高频纹波 b、加大输出高频滤波器,可以抑制输出高频纹波。 C、采用多级滤波。 3、由于功率器件与散热器底板和变压器原、副边之间存在寄生电容,导线存在寄生电感,因此当矩形波电压作用于功率器件时,开关电源的输出端因此会产生共模纹波噪声。减小与控制功率器件、变压器与机壳地之间的寄生电容,并在输出侧加共模抑制电感及电容,可减小输出的共模纹波噪声。 减小输出共模纹波噪声的常用方法: a、输出采用专门设计的EMI滤波器。 b、降低开关毛刺幅度。 4、超高频谐振噪声主要来源于高频整流二极管反向恢复时二极管结电容、功率器件开关时功率器件结电容与线路寄生电感的谐振,频率一般为1-10MHz,通过选用软恢复特性二

纹波电容计算

本文主要是通过纹波电流的计算,然后通过电容的热等效模型来计算电容中心点的温度,在得到中心点温度后,也就是得到电容的工作点最高的问题后,通过电容的寿命估算公式来估算电容的设计寿命。 首先,电容等效成电容、电阻( ESR )和电感( ESL )的串联。关于此请参考其他资料,接下来演示电容寿命计算步骤: 1 、纹波电流计算,纹波电流计算是得到电容功率损耗的一个重要参数,在设计电容时候,我们必须首先确定下来电流的纹波大小,这和设计规格和具体拓扑结构相关。铝电解电容常被用在整流模块后以平稳电压,我们在选择好具体拓扑结构后,根据规格要求得到最小的电容值: 控制某一纹波电压所需的电容容值为: P: 负载功率(单位 W ) 注意:这是应用所需要的最小电容容值。此外,电容容值有误差,在工作寿命期内,容值会逐步降低,随着温度降低,容值也会降低。 必须知道主线及负载侧的纹波电流数据。可以首先计算出电容的充电时间。 f main是电网电流的频率。 电容的放电时间则为: 充电电流的峰值为 dU 是纹波电压( U max – U min)

则充电电流有效值: 接下来计算放电电流峰值和有效值。 最后计算得出:整流模块后纹波电流: 这个有效值只是纹波电流的计算式,在复杂的市电输入的情况下,我们必须考虑各阶谐波的纹波有效值,也就是说要通过各阶谐波的有效值叠加,才是最后得到的电容纹波寿命计算的纹波,也就是需要将电流傅立叶分解。 2 、计算功率损耗 在得到纹波电流后,我们可以计算各阶电流的纹波损耗,然后将各阶纹波求和: 3 、计算电容中心点温度 得到功率损耗后,我们由电容的热等效模型(参考其他资料)计算中心点温度: 其中: Th 电容为电容中心点温度 , 为电容最高温度,其值直接影响到电容寿命,是电容寿命计算公式中的重要参数。 Rth 为电容的热阻,其值和风速等有关 ,Ta 表示电容表面温度。 P Loss 为纹波电流的中损耗。 4 、计算电容寿命 得到电解电容中心点最高温度后,我们可以计算电容的寿命,各个电容生产厂商会有不同的电容寿命的计算参数,也有不同的电容寿命修正值,现我们介绍阿列纽斯理论来计算电容寿命,其公式是说,电容工作没下降 10 度,其寿命增加一倍,反过来也就是电容温度升高 10 度,电容寿命减小一倍:

开关电源纹波

开关电源纹波的产生 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。 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,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。因为本人是做汽车电子研发的,对于后两种噪声接触较少,所以暂不考虑。 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。横河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。 上面是测量开关纹波时基本的注意事项。如果示波器探头不是直接接触输出点,应该用双绞线,或者50Ω同轴电缆方式测量。 在测量高频噪声时,使用示波器的全通带,一般为几百兆到GHz级别。其他与上述相同。可能不同的公司有不同的测试方法。归根到底第一要清楚自己的测试结果。第二要得到客户认可。 关于示波器: 有些数字示波器因为干扰和存储深度的原因,无法正确的测量出纹波。这时应更换示波器。这方面有时候虽然老的模拟示波器带宽只有几十兆,但表现要比数字示波器好。 泰克公司有专门分开测量上述两种纹波(噪声)的软件,可以看一下参考资料5。同样,关于

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