如何合理的測(cè)試DCDC電源第五部分，開關(guān)電源紋波噪聲測(cè)試

當(dāng)開關(guān)模式電源和相關(guān)負(fù)載在脈寬調(diào)制器 (PWM) 引擎的每個(gè)周期內(nèi)分別對(duì)輸出電容器充電和放電時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生開關(guān)紋波噪聲。頻率將是 PWM 振蕩器的頻率，通?？雌饋硐袢遣?。

1. 在將直流電源連接到電源電路之前，請(qǐng)?jiān)O(shè)置正確的輸入電壓并驗(yàn)證極性是否正確。

2. 將直流電源連接到輸入。

3. 將電子負(fù)載設(shè)置為預(yù)期的最大負(fù)載并將其連接到輸出。

4. 將示波器設(shè)置為帶寬限制以避免測(cè)量瞬態(tài)噪聲(圖 4)。

5. 示波器可根據(jù)需要設(shè)置為具有適當(dāng)偏移電壓的 AC 或 DC 耦合。

6. 打開直流電源的輸入電源。

7. 將帶有短接地線的示波器探頭直接連接到輸出電容上，并將示波器設(shè)置為正常觸發(fā)模式，觸發(fā)電平位于波形的中點(diǎn)。

8. 測(cè)量并記錄波形的峰峰值，忽略任何高頻尖峰(它們將在下一節(jié)中測(cè)量)。

9. 記錄波形的頻率。

開關(guān)瞬態(tài)噪聲

開關(guān)瞬態(tài)噪聲是 PWM 開關(guān)改變狀態(tài)時(shí)產(chǎn)生的噪聲。瞬態(tài)尖峰是更高頻率的尖峰或一系列尖峰，通常以阻尼正弦波的形式出現(xiàn)(圖 3)。這種瞬態(tài)噪聲會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)部的高頻干擾和/或?qū)е?EMI 問題，本系列將不討論這些問題。

請(qǐng)注意，電子負(fù)載可能會(huì)在內(nèi)部產(chǎn)生噪聲，從而增加被測(cè)電路的輸出噪聲。此外，輸出線可能會(huì)拾取噪聲，從而導(dǎo)致比實(shí)際更高的噪聲測(cè)量值。出于這個(gè)原因，您可能需要使用具有極短引線的負(fù)載電阻器來驗(yàn)證開關(guān)瞬態(tài)噪聲測(cè)量。請(qǐng)記住，如果系統(tǒng)負(fù)載斷開連接，您測(cè)量的噪聲可能高于負(fù)載與高頻去耦電容器連接時(shí)的噪聲。

1. 在將直流電源連接到電源電路之前，請(qǐng)?jiān)O(shè)置正確的輸入電壓并驗(yàn)證極性是否正確。

2. 將直流電源連接到輸入。

3. 將電子負(fù)載設(shè)置為預(yù)期的最大負(fù)載并將其連接到輸出。

4. 打開輸入電源。

5. 將示波器探頭與一個(gè)短接地短截線直接連接到輸出電容器上，并將示波器設(shè)置為正常觸發(fā)模式，觸發(fā)電平位于波形的中點(diǎn)。(確保示波器上沒有啟用帶寬限制。)

6. 測(cè)量并記錄最大值和最小值(最大值為正觸發(fā)，最小值為負(fù)觸發(fā))。

請(qǐng)注意，即使使用最好的探頭和探測(cè)技術(shù)，一些高頻噪聲也會(huì)耦合到探頭中，導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果比電路中的實(shí)際測(cè)量結(jié)果更差。

開關(guān)波形

觀察開關(guān)模式電源的開關(guān)節(jié)點(diǎn)始終是一個(gè)好主意。驗(yàn)證開關(guān)電壓不高于預(yù)定最大值或低于最小值。通常，該限制由電源 IC 或在電源控制器的情況下由外部晶體管決定。

1. 在將直流電源連接到電源電路之前，請(qǐng)?jiān)O(shè)置正確的輸入電壓并驗(yàn)證極性是否正確。

2. 將示波器探頭接地連接到適當(dāng)?shù)膮⒖键c(diǎn)，確保將負(fù)載與示波器隔離，如果該點(diǎn)不處于接地電位。始終最好使用非常短的接地連接以確保最佳精度。請(qǐng)參閱前面關(guān)于良好探測(cè)技術(shù)的部分。

3. 打開直流電源。

4. 將示波器設(shè)置為在上升沿觸發(fā)并關(guān)閉任何帶寬限制。

5. 觀察并記錄節(jié)點(diǎn)上的最正電壓。

6. 將示波器設(shè)置為在下降沿觸發(fā)。

7. 觀察并記錄節(jié)點(diǎn)上的最負(fù)電壓。

熱測(cè)試

熱測(cè)試和管理值得對(duì)其自身進(jìn)行徹底的解釋。以下是測(cè)試電源內(nèi)組件溫度的一些基本方法： 熱探頭：帶有儀表的熱雙金屬探頭可用于精確的熱測(cè)量。探頭和導(dǎo)熱硅脂允許在正常系統(tǒng)操作條件下進(jìn)行測(cè)量。通常，這可以在對(duì)系統(tǒng)外殼的機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行最小更改的情況下執(zhí)行。具體細(xì)節(jié)應(yīng)在儀表的用戶手冊(cè)中獲得。

紅外熱探頭：紅外熱探頭是一種經(jīng)濟(jì)高效的工具，可用于深入了解電路的粗略溫度。為了獲得精確的精度，可能需要使用熱雙金屬探頭或熱像儀。

熱成像：熱成像儀的成本可能更高，但可以清晰地顯示電路板上的溫度。熱像儀是感受 PCB 上熱點(diǎn)的最佳方式。但是，當(dāng)電路板位于外殼內(nèi)時(shí)，它們不能使用。對(duì)于外殼內(nèi)的準(zhǔn)確測(cè)量，熱探頭通常是最好的方法。