我們常說的開關電源測試是要測量開關電源電路紋波的情況,其中紋波是由于直流穩定電源的電壓波動而造成的一種現象,因為直流穩定電源一般是由交流電源經整流穩壓等環節而形成的,這就不可避免地在直流穩定量中多少帶有一些交流成份,這種疊加在直流穩定量上的交流分量就稱之為紋波。
我們以開關電源模塊輸入端是220V,輸出轉換成直流12V為例子,來判斷紋波大小情況用此來排除是否與電源模塊供應有關的問題,在此之前的測試使用的是普通電壓探頭,檢測效果并不是很好,考慮到市面上以及通用標配的探頭測試噪聲引入過大,對于紋波的測試真實度也有著直接的影響。因此我們需要顧及到可以做到有效減少噪聲的同時也可測量出實際紋波的方案。
1、開關模式電源的用途
開關模式電源通產又被稱為:交換式電源、開關變換器,是一種高頻化電能轉換裝置,是電源供應器的一類。其作用是把一個位準的電壓,采用不同形式的架構轉換為用戶端所需求的電壓或電流。
開關電源產品大范圍的應用于工業自動化控制、LED照明、工控設備、通訊設備、電子冰箱,等數碼產品消費電子等行業內。但是由于開關電源較為復雜,內部晶體管會頻繁切換,假如切換電流并未及時處理的情況下,極有可能將會產生噪聲及電磁干擾影響到其他設備的正常運行,容易在用電器上產生諧波,而諧波會產生較多的危害;從而導致電源的效率降低;嚴重的情況下甚至會有較強的紋波會導致浪涌電壓或電流的產生,促使燒毀用電器對人員也會產生一定的危險性;同時也將帶來噪音干擾,使圖像設備、音響設備不能正常工作。
2、 具體解決方案
根據上述的情況推薦使用的是示波器TBS2204B+1:1探頭P2220的方案。假如是對自身設備的供應的電源模塊進行測試時,供電輸入是市電,輸出端主要是DC電壓12V,這種情況下對于帶寬的要求不是很高,并且TBS2000B系列產品自帶的記錄長度有5M,在面對紋波測試中需要經過較長時間段來捕獲信號也有很好的支持;配置的P2200探頭除了有普通的10X衰減檔位,還具備1:1等比例衰減,在極大程度上減少了噪聲的引入。
經過兩者對比測試中可以觀察出,對比于普通探頭等比例的探頭配置可以顯著的減少紋波測試中的噪聲,檢測觀察到真實的紋波信號,具體對比如下圖所示:
【普通10X探頭測試】
【3通道用等比例探頭P2220測試】
4、 系統配置參考
我司國產高性價比替代方案如下:
5、小總結:
有上述需求的朋友在挑選儀器時,面對測量波紋的需求、信號頻率不高的情況下,假如是高頻諧波噪音也可以適當的提高寬帶,需要配置探頭的時候只要挑選1:1的探頭即可。