示波器有用辅佐开关电源完成Q/A

　　Q1：开关电源输出电压的纹波是一个重要的目标，怎么正确运用示波器来丈量这个目标?

　　A1：纹波的界说是附着于直流电平之上的包括周期性与随机性成分的杂波信号，英文称为 PARD (Periodic And Random Deviation)。它的界说是杂波的峰峰值。丈量纹波要留意的事项：

　　示波器探头地线会带来很大纹波，应该拔掉地线直接运用探头内地线进行丈量。当然，最好的丈量办法是运用50欧姆终端电阻，用BNC电缆直接联合到示波器，这儿应该留意该50欧姆电阻要考虑功耗，或许要大功率电阻。

　　相关的规范要求，比方是否要分出周期性工频纹波和开关纹波，高频噪声等。再比方，丈量频率是否要约束在20MHz以下。

　　Q2：开关电源总会有电磁辐射，一起也有或许遭到其他电器设备的搅扰。怎样做才干到达开关电源即不受其他电器的搅扰，又有效地防止其向外辐射呢?

　　A2：开关电源因作业在高电压大电流的开关状况下，其引起的电磁兼容性问题是适当杂乱的。从整机的电磁兼容性讲，首要有共阻抗耦合、线间耦合、电场耦合、磁场耦合和电磁波耦合几种。电磁兼容发生的三个要素为：搅扰源、传达途径及受搅扰体。共阻抗耦合首要是搅扰源与受搅扰体在电气上存在一起阻抗，经过该阻抗使搅扰信号进入受搅扰目标。线间耦合首要是发生搅扰电压及搅扰电流的导线或PCB线，因并行布线而发生的彼此耦合。电场耦合首要是由于电位差的存在，发生的感应电场对受搅扰体发生的耦合。磁场耦合首要是大电流的脉冲电源线邻近发生的低频磁场对搅扰目标发生的耦合。而电磁波耦合，首要是由于脉动的电压或电流发生的高频电磁波，经过空间向外辐射，对相应的受搅扰体发生的耦合。实践上，每一种耦合办法是不能严厉区别的，仅仅侧重点不同罢了。

　　从电磁兼容性的三要素讲，要处理开关电源的电磁兼容性，可从三个方面下手。1)减小搅扰源发生的搅扰信号;2)堵截搅扰信号的传达途径;3)增强受搅扰体的抗搅扰才干。在处理开关电源内部的电磁兼容性时，能够归纳运用上述三个办法，

　　以本钱效益等到施行的难易性为条件。对开关电源发生的对外搅扰，如电源线谐波电流、电源线传导搅扰、电磁场辐射搅扰等，只能用减小搅扰源的办法来处理。一方面，能够增强输入输出滤波电路的规划，改进有源功率因数校对(APFC)电路的功用，削减开关管及整流续流二极管的电压电流改动率，选用各种软开关电路拓扑及操控办法等。另一方面，加强机壳的屏蔽作用，改进机壳的缝隙走漏，并进行杰出的接地处理。而对外部的抗搅扰才干，如浪涌、雷击应优化沟通输入及直流输出端口的防雷才干。一般，对1.2/50μs开路电压及8/20μs短路电流的组合雷击波形，因能量较小，可选用氧化锌压敏电阻与气体放电管等的组合办法来处理。

　　减小开关电源的内部搅扰，完成其自身的电磁兼容性，进步开关电源的稳定性及可靠性，应从以下几个方面下手：

　　留意数字电路与模仿电路PCB布线的正确区别、数字电路与模仿电路电源的正确去耦;

　　留意数字电路与模仿电路单点接地、大电流电路与小电流特别是电流电压取样电路的单点接地以减小共阻搅扰、减小地环的影响;

　　布线时留意相邻线间的距离及信号性质，防止发生串扰;减小地线阻抗;

　　减小高压大电流线路特别是变压器原边与开关管、电源滤波电容电路所围住的面积;

　　减小输出整流电路及续流二极管电路与直流滤波电路所围住的面积;

　　减小变压器的漏电感、滤波电感的分布电容;

　　选用谐振频率高的滤波电容器等。

　　Q3：开关电源在低温下发动(如：-20℃以下)有什么特别的要求吗?

　　A3：要害是器材挑选的温度规模。比方电容、MOSFET、二极管等等。

　　Q4：怎么准确的去测验开关电源的纹波与噪音?在测验Ripple & noise时是不是要在专门的实验室才干够,由于实验中的其它设备对它的影响都比较大在TDS430中应怎么去设定呢?

　　A4：当然假设您有专门的实验室进行纹波丈量是最理想的。在不具有这个条件的时分应当留意的问题有：

　　示波器应该有杰出的接地。

　　假设您的丈量规范有带宽约束的要求，应该翻开TDS430A中的20MHz带宽约束，运用示波器的沟通耦合

　　运用BNC电缆，并用TDS430A的50欧姆输入阻抗档进行丈量(这时您或许需求50欧姆的大功率负载，BNC适配器或许制造测验夹具)

　　为进步丈量精度，不应该运用示波器的探头，示波器探头的地线会引进比较大的噪声。

　　Q5：在AC/DC开关电源中能否用示波器进行功率因数丈量?怎么进行丈量?

　　A5：其实运用示波器丈量功率因数便是丈量电压与电流之间的相位差即cosφ，一起泰克TDS5000功率测验体系也主动对PFC的相关参数进行丈量(如：THD,True Power,Apparent Power,Power Factor等)。

　　Q6：用泰克示波器的FFT功用能够看到开关电源的辐射的频率及起伏，可是这儿面的起伏的值与认证中心的值的概念是相同吗?假设不是，怎样转化?并且我还发现，假设在看波形时选不同的V/DIV，在FFT状况下有不同的起伏?正常吗?—我用的类型是TDS1012。

　　A6：运用示波器的FFT功用测得的幅值只能作为定性的剖析，而不能作为定量的剖析，因而只具有参考价值，若期望对频谱起伏进行剖析可挑选Blackman-Harris窗口,这样作用会好一些;当转化V/div时必定会对FFT的幅值发生影响，由于这是遭到示波器自身的ADC的分辨率约束，所以咱们为了期望进步丈量精度，一般会挑选将波形尽或许占满整个屏幕(但决不能超出屏幕)，也便是挑选较小的V/div档位。