淺談模塊電源的噪聲測(cè)試方法

　　目前，模塊電源的設(shè)計(jì)日趨規(guī)范化，控制電路傾向于采用數(shù)字控制方式，非隔離式DC-DC變換器(包括VRM)比隔離式增長(zhǎng)速度更快。隨著半導(dǎo)體工藝和封裝技術(shù)的改進(jìn)，高頻軟開關(guān)技術(shù)的大量應(yīng)用，模塊電源的功率密度越做越高，模塊電源的功率變換效率也越來越高，體積越來越小，出現(xiàn)了芯片級(jí)的模塊電源。模塊電源普遍用于交流設(shè)備、接入設(shè)備、挪動(dòng)通訊、微波通訊以及光傳輸、路由器等通訊范疇和汽車電子、航空航天等。其特點(diǎn)是可為專用集成電路(ASIC)、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、微處理器、存儲(chǔ)器、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)及其他數(shù)字或模擬負(fù)載提供供電。模塊電源的噪聲測(cè)試主要分為三點(diǎn)，如下：

　　1、測(cè)試條件：模塊電源交流輸入電壓220V，輸出滿載(對(duì)于多路輸出，各路均滿載)

　　(可根據(jù)需要設(shè)定交流輸入電壓90V，220V，265V，滿載輸出條件下測(cè)試)。

　　2、測(cè)試方法：測(cè)試時(shí)，示波器TIME/DIV檔置10uS/div，帶寬置20MHz，讀取示波器顯示的輸出電壓峰-峰值即為輸出紋波電壓(包含毛刺在內(nèi)的峰-峰值為紋波+噪音)。

　　1)模塊電源的輸入電壓調(diào)整為標(biāo)稱電壓，調(diào)整輸出電流為額定電流。

　　2)模塊電源紋波通常用峰-峰值表示。主要的測(cè)試方法。

　　模塊電源紋波和雜音是疊加在直流輸出電壓上的交流成分，對(duì)紋波和噪音的測(cè)量在額定負(fù)載和常溫下進(jìn)行。對(duì)于開關(guān)型的AC/DC模塊電源而言，輸出紋波電壓為一系統(tǒng)帶有高頻分量的小脈沖，因此通常測(cè)量峰-峰值，而不是有效值(RMS)。其測(cè)量值用毫伏峰-峰值(mVp-p)表示。例如當(dāng)一個(gè)AC/DC模塊電源的紋波峰-峰值為50mV時(shí)，其RMS值很低，僅為5mV，但是否能用于某一系統(tǒng)，必須要進(jìn)一步考慮才行。

　　因?yàn)樗鶞y(cè)量的紋波中含有的高頻分量，必須使用特殊的測(cè)量技術(shù)，才能獲得正確的測(cè)量結(jié)果。為了測(cè)出紋波尖峰中的所有高頻諧波，一般要用20MHz帶寬的示波器。

　　其次在進(jìn)行紋波測(cè)量時(shí)，必須非常注意，防止將錯(cuò)誤信號(hào)引入測(cè)試設(shè)備中。測(cè)量時(shí)必須去掉探頭地線夾，因?yàn)樵谝粋€(gè)高頻輻射場(chǎng)中，地線夾會(huì)象一個(gè)天線一樣接受噪音，干擾測(cè)量結(jié)果。用帶有接地環(huán)的探頭的測(cè)量方法來消除干擾。

　　為一種使用50Ω同軸電纜來測(cè)量模塊電源輸出紋波電壓的方法。同軸電纜直接與示波器連結(jié)。為降低噪音，測(cè)量時(shí)應(yīng)使用一個(gè)鋁或銅的接地板。測(cè)量值為實(shí)際值的1/2.

　　為另一種采用雙紋線的測(cè)量方法。

　　把模塊電源放置在一個(gè)離接地板25mm之上的地方，接地板由鋁或銅板構(gòu)成。模塊電源的輸出公共端和AC輸入地端直接與接地板連結(jié)，接地線應(yīng)該很粗，而且不長(zhǎng)于50mm.

　　用16AWG銅線做成300mm長(zhǎng)的雙絞線，一端接電源輸出，另一端并聯(lián)一只47μF的鉭電容，再接到示波器上。電容的引線應(yīng)盡可能短，注意極性不要接反。示波器探頭的"地線"應(yīng)盡可能接到地線環(huán)，示波器帶寬不小于50MHz，示波器本身交流應(yīng)接地。

　　3、輸出雜音測(cè)試(選測(cè)內(nèi)容，分為峰-峰值雜音，電話衡重雜音，寬頻雜音，離散雜音)。

　　目前，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)運(yùn)用模塊電源的主要供給商為VICOR、ASTEC、LAMBDA、ERICCSON以及POWER-ONE.由于各公司生產(chǎn)的模塊電源的類別、系列、規(guī)格品種難以數(shù)計(jì)，故其功能特性和物理特性不盡相同，因此在安裝、使用與維護(hù)方面也各有不同，隨著半導(dǎo)體工藝、封裝技術(shù)和高頻軟開關(guān)的大量運(yùn)用，模塊電源功率密度越來越大，轉(zhuǎn)換效率越來越高，應(yīng)用也越來越簡(jiǎn)單。