开关电源直流电压纹波测量法

shermanwang

下面先容直流电压纹波的几种测量方法。同一个被测开关电源若采用不同的测量方法，其测量的结果是不相同的，只有采用相同的标准来测量，测量结果才具有可比性。在以下先容的各种测试方法中，地线环测量法和地线环﹢电容测量法最常用。在通信电源行业中，一般采用甩线测量法，可对示波器探头地线进行缠绕处理，以最大限度减小地线环路面积，降低地线环路对测量结果引人的干扰误差。

1.甩线测量法

    在实际测量中，因为开关电源设备如结构设计等种种客观因素限制，一般采用的是甩线法，示波器探头、地线夹直接接在开关电源的输出正负极测试，直流输出电压纹波甩线法测量连接如下图所示，示波器设置20MHz带宽，取样检测模式，这种方法不能说不正确但会对测试结果带来很大的不同，一般可达上百甚至几百亳伏的纹波偏差。

2.双绞线测量法

    直流输出电压纹波双绞线测量连接如下图所示，采用300mm长#16AWG 线规组成的双绞线分别与被测开关电源输出的+OUT及-OUT连接，在+OUT与-OUT之间接上阻性负载，在双纹线末端接一个4uF钽电解电容，示波器带宽设置为50MHz（或20MHz)，在测量点连接时，双绞线接地线的末端要尽量短，夹在探头的地线环上。

3.平行线测量法

    直流输出电压纹波平行线测量连接如下图所示，其中C1是多层陶瓷电容 (MLCC),容量为1μF，C2是钽电解电容，容量为10μF，两条平行铜箔带的电压降之和小于输出电压值的2%。该测量方法的优点是与实际工作环境比较接近，缺点是较容易捡拾 EMI(电磁干扰）。

4.同轴电缆测量法

    直流输出电压纹波同轴电统测量连接如下图所示，同轴电缆阳抗为50Ω，同轴电缆首端直接接开关电源输出端，同轴电缆未端连接陶瓷电容C1为0.68μF，碳膜电阻R1为 47Ω/1W，接入示波器。

5. 地线环测量法

    直流输出电压纹波地线环测量连接如下图所示，用专用示波器探头直接与被测电源端口连接，示波器探头上有个地线环，其探头的尖端接触电源输出正极，地线环接触电源的负极。不能采用通用示波器探头，因为通用示波器探头的地线不屏蔽且较长，容易捡拾外界电磁场的干扰，受干扰的影响越大。

6.电容地线环测量法

    直流输出电压纹波地线环﹢电容测量连接如下图所示，用专用示波器探头直接与被测电源端口可靠连接，示波器探头使用地线环，其探头的尖端接触电源输出正极，地线环接触电源的负极，正负极之间靠近探头侧并联10μF 电解电容和0.1μF 无极性瓷片电容，示波器设置为 20MHz 带宽，取样检测模式，读取输出电压峰峰值。

7. JEITA -RC9131D 测量法

    基于JEITA-RC9131D标准的直流输出电压纹波测量连接如下图所示，该标准规定在被测电源输出正、负端小于150mm 处并联两个电容C2和C3，C2为47uF电解电容，C3为0.1μF 薄膜电容。在这两个电容的连接端接负载及不超过1.5m长的50Ω同轴电缆，同轴电缆的另一端连接一个50Ω电阻R串接一个0.001~0.1μF电容C1后接入示波器，示波器的带宽设置为100MHz。同轴电缆的两端连接线应尽可能地短，以防止捡拾辐射的噪声。若负载线很短，可不接C2和C3。连接负载的线越长，则测出的纹波和噪声电压越大，在这种情况下有必要连接C2及C3。

选自《精通开关电源测试》