必发365开关电源设计秘笈之如何有效精确测量电

2020-04-24 12:40字体:
  

  正确地丈量电源纹波自身即是一门艺术。正在图6.1所示的示例中,一名低级工程师齐全谬误地行使了一台示波器。他的第一个谬误是行使了一支带长接地引线的示波器探针;第二个谬误则是将探针酿成的环途和接地引线均置于电源变压器和开合元件相近;最终一个谬误是同意示波器探针和输出电容之间存正在众余电感。该题目正在纹波波形中发挥为高频拾取。正在电源中,存正在豪爽能够很轻松地与探针耦合的高速、大信号电压和电流波形,此中包含耦合自电源变压器的磁场,耦合自开合节点的电场,以及由变压器互绕电容爆发的共模电流。

  操纵无误的丈量本领能够大大地刷新测得纹波结果。起初,平凡行使带宽限定来规则纹波,以防守拾取并非真正存正在的高频噪声。咱们应当为用于丈量的示波器设定无误的带宽限定。其次,通过取掉探针“帽”,并组成一个拾波器(如图6.2所示),咱们能够排除由长接地引线酿成的天线。将一小段线环绕正在探针接地贯穿点四周,并将该接地贯穿至电源。如此做能够缩短闪现于电源相近高电磁辐射的端头长度,从而进一步削减拾波。

  最终,正在远隔电源中,会爆发豪爽流经探针接地贯穿点的共模电流。这就正在电源接地贯穿点和示波器接地贯穿点之间酿成了压降,从而发挥为纹波。要防守这一题目的呈现,咱们就需求卓殊留神计划的共模滤波。其余,将示波器引线环绕正在铁氧体磁心四周也有助于最小化这种电流。如此就酿成了一个共模电感器,其正在不影响差分电压丈量的同时,还削减了共模电流惹起的丈量差错。图6.2显示了该齐全好像电途的纹波电压,其行使了革新的丈量本领。如此,高频峰值就被真正地排除了。

  现实上,集成到体系中往后,电源纹波职能乃至会更好。正在电源和体系其他组件之间简直老是会存正在少少电感。这种电感不妨存正在于布线中,抑或唯有蚀刻存正在于PWB上。其余,正在芯片四周老是会存正在特殊的旁途电容,它们即是电源的负载。这二者配合组成一个低通滤波器,进一步消浸了电源纹波和/或高频噪声。正在非常景况下,电流短时流经15nH电感和10μF旁途电容的一英寸导体时,该滤波器的截止频率为400kHz。这种景况下,就意味着高频噪声将会获得极大消浸。很众景况下,该滤波器的截止频率会正在电源纹波频率以下,从而有不妨大大消浸纹波。体验充足的工程师应当也许找到正在其测试流程中何如使用这种本领的途径。

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  一段PCB走线,包含少少芯片回途,应当存正在高频的噪声,倘若采用20MHZ的带宽限定,现实上是将原来属于模块的噪声给滤掉了,为此,咱们举办了对照测试举办验证:第一步,我先验证IPAD的供电正经在管事时的输出,如下图:通过直接验证IPAD的输出口的电压,担保源端的供电是寻常的;通过测试,咱们出现正在源端丈量的电压值正在3.4V(500MHZ带宽丈量)摆布,峰峰值最大29mV,好坏常巩固的供电;以是,能够摈弃源端供电的题目,接下来,咱们直接正在通过整体模块后正在MicroSD卡的供电脚SDVCC对电压举办丈量,如下图:当咱们正在图片上的点举办测试的时分,出现正在高频开合电源上有相当大的噪声,使得电压凌驾了典范条件的局限,最大值到达了3.814V,峰峰值最大

  电源是全盘电子产物不行或缺的构成个别,电源分为开合电源、线性电源等类型,此中开合电源一经成为数字打算、收集通讯体系中电源的主流架构。开合电源的优劣合联到产物的举座职能。以是,正在研发和临盆测试中看待电源的正确明白显得尤为紧张。SIGLENT推出的SDS2000超等荧光示波器装备庞大的电源明白模块,援救绝大个别电源职能目标的正确测试丈量。下面将通过明白电源板输入模块,给公共周到先容SDS2000的电源明白性能。以电源演示版STBX为例,其物理视图如图1所示:图1 STBXSTBX电途道理图如图2所示:图2 道理图正在举办操作之前,起初应查验示波器、电源演示板是否运转优秀,正在担保示波器、电源演示板及探头号所需物品均没题目

  开合电源纹波的爆发咱们最终的方针是要把输出纹波消浸到能够容忍的水准,到达这个方针最根蒂的处理本领即是要尽量避免纹波的爆发,起初要知道开合电源纹波的品种和爆发缘故。上图是开合电源中最简易的拓扑构造-buck降压型电源。跟着SWITCH的开合,电感L中的电流也是正在输出电流的有用值上下震荡的。因而正在输出端也会呈现一个与SWITCH同频率的纹波,普通所说的纹波即是指这个。它与输出电容的容量和ESR相合系。必发365这个纹波的频率与开合电源好像,为几十到几百KHz。其余,SWITCH普通选用双极性晶体管或者MOSFET,不管是哪种,正在其导通和截止的时分,城市有一个上升年光和低落年光。这时分正在电途中就会呈现一个与SWITCH上升低落年光

  一段PCB走线,包含少少芯片回途,应当存正在高频的噪声,倘若采用20MHZ的带宽限定,现实上是将原来属于模块的噪声给滤掉了,为此,咱们举办了对照测试举办验证:第一步,我先验证IPAD的供电正经在管事时的输出,如下图:通过直接验证IPAD的输出口的电压,担保源端的供电是寻常的;通过测试,咱们出现正在源端丈量的电压值正在3.4V(500MHZ带宽丈量)摆布,峰峰值最大29mV,好坏常巩固的供电;以是,能够摈弃源端供电的题目,接下来,咱们直接正在通过整体模块后正在MicroSD卡的供电脚SDVCC对电压举办丈量,如下图:当咱们正在图片上的点举办测试的时分,出现正在高频开合电源上有相当大的噪声,使得电压凌驾了典范条件的局限,最大值到达了3.814V,峰峰值最大

  单片机限度开合电源,单从对电源输出的限度来说,能够有几种限度办法。其一是 单片机 输出一个电压(经DA芯片或PWM办法),用作电源的基准电压。这种办法仅仅是用单片机代庖了原本的基准电压,能够用按键输入电源的输出电压值,单片机并没有到场电源的反应环,电源电途并没有什么改动。这种办法最简易。其二是 单片机 扩展AD,无间检测电源的输出电压,依据电源输出电压与设定值之差,调理DA的输出,限度PWM芯片,间接限度电源的管事。这种办法单片机已到场到电源的反应环中,代庖原本的对照放大合键,单片机的圭外要采用对照杂乱的PID算法。其三是 单片机 扩展AD,无间检测电源的输出电压,依据电源输出电压与设定值之差,输出PWM波,直接限度电源的管事

  开合电源纹波的丈量要有用消浸开合电源输出纹波咱们起初得有个对照靠谱的测试本领,不行是因为测试本领的题目而导致的假波形是整改欠好的基础条件:行使示波器AC耦合,20MHz 带宽限定,拔掉探头的地线,AC 耦合是去掉叠加的直流电压,获得正确的波形。2,掀开20MHz 带宽限定是防守高频噪声的骚扰,防守测出谬误的结果。由于高频因素幅值较大,丈量的时分应除去。必发3653,拔掉示波器探头的接地夹,行使接地环丈量,是为了削减骚扰。许众部分没有接地环,倘若差错同意也直接用探头的接地夹丈量。但正在推断是否及格时要思虑这个要素。又有一点是要行使50Ω 终端。横河示波器的原料上先容说,50Ω 模块是除去DC 因素,正确丈量AC 因素。可是很少有

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