如何準(zhǔn)確地測(cè)量電源紋波
測(cè)量電源紋波本身有一定技巧性。圖1給出了一個(gè)不當(dāng)使用示波器測(cè)量電源紋波的實(shí)例。在這個(gè)例子中出現(xiàn)了幾個(gè)錯(cuò)誤,首先是使用了接地線很長(zhǎng)的示波器探針;其二是讓由探針和接地線形成的回路靠近功率變壓器和開關(guān)元件;最后是允許在示波器探針和輸出電容之間形成額外的電感。其結(jié)果帶來(lái)的問(wèn)題是在測(cè)得的紋波波形中攜帶了拾取的高頻成分。
在電源中有許多很容易耦合到探針中的高速的、大電壓和電流信號(hào)波形,其中包括來(lái)自功率變壓器的磁場(chǎng)耦合、來(lái)自開關(guān)節(jié)點(diǎn)的電場(chǎng)耦合、以及由變壓器交繞(interwinding)電容產(chǎn)生的共模電流。
圖1:不當(dāng)?shù)募y波測(cè)量得到糟糕的結(jié)果
最后,在隔離電源中,真正的共模電流是由在探針接地引線中流動(dòng)的電流產(chǎn)生的,這就使得在電源地和示波器地之間產(chǎn)生電壓降,表現(xiàn)為紋波。要抑制這個(gè)紋波,需要在電源設(shè)計(jì)中仔細(xì)考慮共模濾波問(wèn)題。
此外,把把示波器引線繞在鐵芯上可減小這個(gè)電流,因?yàn)檫@樣會(huì)形成一個(gè)不影響差分電壓測(cè)量、但可降低由共模電流產(chǎn)生的測(cè)量誤差的共模電感。圖2顯示了采用改進(jìn)測(cè)量技術(shù)對(duì)同一電路得到的紋波電壓測(cè)量結(jié)果??梢钥吹?,高頻尖刺已幾乎消除。
圖2:四種簡(jiǎn)單改進(jìn)極大地改善了測(cè)量結(jié)果
舉一個(gè)極端的例子,由電感量為15nH的長(zhǎng)一英寸的短線和電容量10μF的旁路電容構(gòu)成的濾波器,其截止頻率為400kHz。該實(shí)例意味著能大幅減少高頻噪聲。該濾波器的截止頻率比電源紋波頻率低很多倍,可以切實(shí)降低紋波。聰明的工程師應(yīng)該在測(cè)試過(guò)程中設(shè)法利用它。(end)
評(píng)論