怎樣準(zhǔn)確測量變頻電源的紋波電壓

　　什么是紋波電壓?所謂紋波電壓，是指輸出電壓中50赫或100赫的交流分量，通常用有效值或峰值表示。經(jīng)過穩(wěn)壓作用，可以使整流濾波后的紋波電壓大大降低，降低的倍數(shù)反比于穩(wěn)壓系數(shù)S。那么，如何準(zhǔn)確測量變頻電源的紋波電壓呢?

　　我們都知道，示波器能夠?qū)⑷庋劭床坏降碾娦盘栟D(zhuǎn)換成可以看見的圖像，便于大家研究各種電現(xiàn)象的變化過程。它是一種用途廣泛的電子測量儀器，可以用來觀察各種不同信號幅度隨時間變化的一些波形曲線，還可以測試各種不同的電量，比如電壓、電流、相位差、調(diào)幅度等等。

　　首先，可以先用示波器將整個波形捕獲，然后將關(guān)心的紋波部分放大來觀察和測量(自動測量或光標(biāo)測量均可)，同時還要利用示波器的FFT功能從頻域進(jìn)行分析。通常使用帶寬限制來規(guī)定紋波，以防止拾取并非真正存在的高頻噪聲。為用于測量的示波器設(shè)定正確的帶寬限制。

　　其次，通過取掉探針“帽”，并構(gòu)成一個拾波器，可以消除由長接地引線形成的天線。將一小段線纏繞在探針接地連接點周圍，并將該接地連接至電源。這樣做可以縮短暴露于電源附近高電磁輻射的端頭長度，從而進(jìn)一步減少拾波。

　　在隔離交流變頻電源中，會產(chǎn)生大量流經(jīng)探針接地連接點的共模電流。在電源接地連接點和示波器接地連接點之間形成了壓降，從而表現(xiàn)為紋波。為防止這一問題的出現(xiàn)就需要特別注意電源設(shè)計的共模濾波。

　　另外，將示波器引線纏繞在鐵氧體磁心周圍也有助于最小化這種電流。這樣就形成了一個共模電感器，其在不影響差分電壓測量的同時，還減少了共模電流引起的測量誤差。

　　集成到系統(tǒng)中以后，電源紋波性能甚至?xí)谩Ｔ诮涣髯冾l電源和系統(tǒng)其他組件之間幾乎總是會存在一些電感。這種電感可能存在于布線中，抑或只有蝕刻存在于 PWB 上。在芯片周圍總是會存在額外的旁路電容，它們就是電源的負(fù)載。這二者共同構(gòu)成一個低通濾波器，進(jìn)一步降低了電源紋波和/或高頻噪聲。

　　此外，在極端情況下，電流短時流經(jīng) 15 nH 電感和 10 μF 旁路電容的一英寸導(dǎo)體時，該濾波器的截止頻率為 400 kHz。這種情況下，就意味著高頻噪聲將會得到極大降低。該濾波器的截止頻率會在電源紋波頻率以下，從而有可能大大降低紋波。

　　電源輸出的直流電壓應(yīng)為一固定值， 但是很多時候它是通過交流電壓整流、濾波后得來的，或多或少會有剩余的交流成分，包含周期性與隨機性成分的雜波信號稱之為紋波。較大的紋波會影響CPU與GPU正常工作，這個數(shù)值越小越好。

　　同時提醒，在使用示波器時，大家還需注意要讓儀器在安全范圍內(nèi)正常工作，這樣才能保證儀器和操作人員的安全。