如何測量開關電源噪聲?
如何測量開關電源噪聲?
開關控制模式進行電源(SMPS)上的噪聲有時會自己變得很糟糕。24V開關電源是高頻逆變開關電源中的一個種類。什么是24V開關電源 24V開關電源就是用通過電路控制開關管進行高速的導通與截止.將交流電提供給變壓器進行變壓轉化為高頻率的交流電。12V開關電源主要檢查300V上的大濾波 電容 、整流橋各 二極管 及開關管等部位,抗干擾電路出問題也會導致保險燒、發黑。需要注意的是:因開關管擊穿導致保險燒一般會把電流檢測 電阻 和電源控制芯片燒壞。負溫度系數熱敏電阻也很容易和保險一起被燒壞。開關電源廠家利用現代電力電子技術,控制開關管開通和關斷的時間比率,維持穩定輸出電壓的一種電源,開關電源一般由脈沖寬度調制控制IC和MOSFET構成。
我正在評估一個簡單的低成本開關電源(SMPS)上的電壓噪聲,并且幾乎由于這些源對噪聲的聲譽差而下降。
開關穩壓器輸出噪聲
就其性質而言,nSMPS產量將有一定的開關噪聲。畢竟,他們使用的是脈沖寬度調制(或脈沖頻率調制)信號設計從高電流DC功率轉換,然后將它們用2極LC濾波器進行過濾。
MOSFET的開關技術動作發展產生交替周期,其中中國第一電流流入電感器,然后電感器放電。這導致大的dI / dt和大的電壓尖峰。我們自己期待這種環境噪音。這是作為一個重要問題,LC濾波器在防止出現這些大電壓尖峰傳輸到控制電路的其余兩個部分企業方面有多么有效。
SMPS的一種典型的輸出電壓將顯示在開關頻率的紋波。一個重要的指標是調節器在沒有負載,和波紋的在負載電阻典型裝載應用程序的數量。
測量開關電源中的噪聲
我最近有一個具有低噪聲應用,我想嘗試通過使用進行一個企業非常低成本的3.3 V SMPS; 僅需要50 mA的負載工作電流。我有一個重要評估板,我用5 V墻壁電源連接到電源,用一個比較簡單的10探頭可以測量數據輸出。我的測量人員配置結構如圖1所示。
圖1。 使用10倍探頭測量輸出電壓軌。
直流電平在3.3 v 時很好,有12位分辨率和我的 teledyne lecroy hdo 8108的大偏移能力,我能夠偏移這個電壓,這樣我就可以放大紋波噪聲,也可以尋找慢直流漂移。 圖2顯示以10毫伏 / div 量度所得的電壓噪音。
2.圖SMPS在探頭10的輸出,10 mV /格的刻度測量噪聲。
切換器的20微秒周期 - 對應于50kHz的開關工作頻率 - 是顯而易見的。從電感器電流的充電和放電發展循環經濟預期學習三角形進行脈沖。但是,除了我們這個企業預期的特征信息之外,還有其他兩種不同類型的高頻數據噪聲。平坦區域之間存在10 mV峰峰值噪聲,尖峰噪聲有時會為了達到60 mV峰峰值。
高頻噪聲和銳利的噪聲尖峰干擾。這不是濾波2極LC濾波器。如果我用這個權力,我怎么能確保我的電路板,以保持足夠的功能,盡管噪音?
然而,事實進行證明,這種環境噪音實際上我們不是一個電源輸出上的電壓噪聲。在我的探測中,所有射頻技術都是射頻。
區分不同電壓進行噪聲與RF拾取
通過 lc 濾波器中的電感產生較大的 di / dt,會在開關管附近產生較大的磁場。 任何低感應路徑的回路都會產生磁感應電流,這會產生我們用示波器測量的電壓。
我連接到10倍的SMPS探針產生的環形天線的引線,可以拾取這些尖峰。