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如何稳定示波器的测试波形

如何稳定示波器的测试波形
如何稳定示波器的测试波形

如何稳定示波器的测试波形

摘要:示波器是电子技术基础实验中和电子设备的检修中最常用的仪器之一,而在使用示波器之时,被测信号测试波形的不稳定常常会造成无法读取波形数据或测量不精确。经过在教学中和示波器的使用中不断地摸索和总结,要稳定示波器的测试波形,应注意易困惑使用者的几个问题,如触发及触发源的选择,电源触发的方法,触发电平自动锁定,输入耦合开关使用,常态触发(NOR)和自动触发(AUTO)转换,探头合理使用等。只要合理的使用和调节,选择正确的档位和测量方法就可以使得示波器的测试波形稳定,以达到精确测量。

关键词:示波器?被测信号?触发脉冲?波形稳定

正文:

一、触发及触发源的选择。

在使用示波器时,一个最基本的问题就是如何使得被显示的波形稳定下来。这就涉及到触发操作,触发操作是示波器使用中较难掌握的操作技能。因为它涉及到示波器的触发原理。

示波器中是通过扫描来显示被测信号的,每次扫描都显示被测信号的一部分。要使得被显示的波形是稳定不变的,就必须做到每次所显示的波形是完全一样的,即重叠的。对于周期信号来说,只要每次扫描所显示的波形起始相位是相同的,那么每次所显示的波形就是相同的,从而所显示的波形就是稳定的。为了做到这一点,示波器中除了将被测信号送到示波管去以外,还从中分出一路,用电压比较器来形成触发脉冲,用触发脉冲去控制水平方向的扫描,以保证水平方向的每次扫描起始点都正好对准被测信号的相同相位点。故而,当由于操作不当而无法形成触发脉冲时,所显示的波形就不可能被稳定下来。

例如,图所示正弦波是从被测信号在送往示波管的途中所分出来的一部分,则所形成的触发脉冲及水平方向的扫描锯齿波均如图1所示:

触发脉冲是这样形成的:将被测信号取出一部分送到一个电压比较器,而电压比较器的另一端则是其电压被触发电平旋钮(Trigger LEVEL)所调节的直流电压。当被测信号的瞬时电压高于触发电平时电压比较器就输出高电平,而被测信号的瞬时电压低于触发电平时电压比较器就输出低电平。故电压比较器输出矩形波形式的触发脉冲。

扫描锯齿波是这样形成的:当触发脉冲的前沿到来时,锯齿波的正程开始,但是正程的长短则由扫描开关(TIME/DIV)来决定,扫描的逆程时间是固定的。若逆程时期结束后尚未有触发脉冲的前沿到来,则扫描锯齿波维持低电平,一直要到某个触发脉冲的前沿到来则第二个扫描锯波的正程期才开始。

当触发模式开关(Trigger MODE)置于NORM位置时,示波器就按以上的方式来进行扫描。显然,如果没有被测信号,或有被测信号但无法形成触发脉冲时,就没有扫描锯齿波,这时屏幕上就没有扫描线。当触发模式开关置于AUTO位置时,示波器将自动形成扫描,故无

论有无被测信号,扫描线总是会出现。但是,当有被测信号时,示波器就立刻转换到上面所说的工作方式上来。

有没有触发脉冲的形成是示波器能否稳定波形的关键。那么,如果触发电平自动锁定开关(AUTO LEVEL)没有按下,在下面几种情况下将不会形成触发脉冲,因而就不可能稳定所显示波形:

第一,触发电平旋钮(Trigger LEVEL)调节不当。当触发电平调节得高于被测信号的正峰值或低于被测信号的负峰值时,从上面的图中可以看到,此时就不可能形成触发脉冲。

第二,触发源开关(Trigger SOURCE)设置错误。例如被测信号从CH1馈入,而触发源开关置于CH2或EXT等,此时被测信号就不可能送到用于形成触发脉冲的电压比较器上,从而就不可能形成触发脉冲。

第三,Y轴偏转因数开关(VOLTS/DIV)设置不当。如果原来所显示的波形是稳定的,又将Y轴偏转因数开关向左旋动了,此时,由于将被测信号的幅度衰减得更小了,就可能使得触发电平高于被测信号的正峰值或低于被测信号的负峰值,也就不能形成触发脉冲。

第四,触发耦合开关(Trigger CPLG)设置不当。该键被按下时,被测信号将被经过用于从被测的电视信号中取出同步信号的同步分离电路,如果被测信号不是电视信号,遇不可能通过该同步分离电路,、故也不可能形成触发脉冲。

二、触发电平自动锁定(AUTO LEVEL)

不是所有的示波器都有这个功能。这个键一旦按下,则示波器内用于形成触发脉冲的电压比较器的两个输入端上,一个端子是被测信号,另一个端子是被测信号的平均直流电平。(此时,由触发电平旋钮来调节的触发电平被断开,故触发电平旋钮失效)。对于一般的被测信号而言,只要有这个键被按下,则示波器就会将所显示的波形稳定,因为一般被测信号的直流分量总是在其正峰值和负峰值之间,总可以形成触发脉冲,故波形总是可以稳定的。当然,如果被测信号中叠加有较大的直流分量,而CH1或CH2耦合开关又置于DC位置,触发脉冲就无法形成了。故此时应将耦合开关置于AC位置,也就是将被测信号中的直流分量去掉。

虽然在大多数情况下,只要将触发电平自动锁定键(AUTO LEVEL)按下,就可以将被测信号稳定,但是在有些特殊情况下,却不能将该键按下。例如测量调幅波时,如果将该键按下,则只能稳定调幅波中的载波,而不能稳定调幅波中的包络,但在使用中,往往要求稳定调幅波中的包络。这时就不能将该键按下,从而通过调节触发电平旋钮(Trigger LEVEL)来稳定包络。如图2所示:

图2

当触发电平在A范围或在C的范围时,可以稳定显示调幅波的包络线;当触发电平在B 的范围时则可以稳定载波。

三、电源触发

当要显示稳压电源的输出纹波时,由于纹波的幅度一般是很小的(几十毫伏),这么小的被测信号是很难形成触发脉冲的,故很难将其稳定。不过,这时只要将触发源开关置于LINE 的挡位就可以了。因为稳压电源的纹波肯定是与电网同步的,而触发源置于LINE后,则示波器内部就将来自电网的其电源变压器次级的电压送到电压比较器去形成触发脉冲,从而可以稳定地显示任何与电网同步的被测信号。

四、输入耦合开关(AC/GND/DC)

如果该开关置于AC挡,则由于被测信号的直流分量被隔断,显示的只是其交流分量。故当要从被显示的脉冲中读取其高低电平时,就不应该置于AC日挡。因为被测脉冲被隔断直流分量后,其高低电平可能会发生变化,故应该置于DC挡。

不过,在读取脉冲中的高低电平时,必须确定零电平,这时,将该开关置于GND挡,屏幕上所显示的扫描线就是零电平。

五、常态触发(NOR)和自动触发(AUTO)

在触发模式开关中有两挡:常态触发(NOR)和自动触发(AUTO),这两挡有什么区别呢?

在自动触发状态下,即使没有触发脉冲的形成,示波器依然产生扫描,故不论在什么情况下,示波器的屏幕上总是会出现扫描线。一旦触发脉冲形成,示波器就自动地转换到常态触发的状态。而在常态触发状态下,如果没有触发脉冲,则示波器就停止扫描,此时示波器上是没有扫描线的。但时人们往往不习惯于这种情况。例如当没有信号馈入到示波器上时,或虽然有信号馈入到示波器上,但是由于某些操作键设置得不对从而没有触发脉冲形成时,示波器上就没有扫描线。故一般应将示波器置于自动触发状态。

一般自动触发状态虽然在示波器内有触发脉冲形成时将自动地转换到常态触发的状态,可是如果被测信号的频率低于25HZ时,自动触发状态下就不可能将波形稳定,此时只有将示波器置于常态触发状态才可以将波形稳定。

故而,在一般情况下应将示波器置于自动触发状态,但是,当被测信号的频率低于25HZ 时,就应该将示波器置于常态触发状态。

六、探头使用

示波器的探头大多具有×1衰减(直接耦合)和×10衰减两挡。×10衰减探头将探头与示波器之间的有效输入阻抗提高到10MΩ,旁路电容约为数皮法(即×10挡位探头的输入电阻是10MΩ,输入电容为数皮法。而示波器的输入电阻是1MΩ,输入电容是几十皮法)。在高频时往往使用衰减探头(即探头置于×10挡位),其输入电容是一个重要的原因。当使用×10衰减探头时,偏转因数(VOLTS/DIV)必须乘以10。

综上所述,示波器测量波形时,要得到一个稳定、精确的波形,应根据被测信号的频率、

幅度及其他特点选择适当的适当的示波器,并按要求正确操作,将各个功能开关及旋钮置于相应位置才能正确显示波形及读出被测波形的参数

电源纹波的产生、危害、测量和抑制

1 引言 对于电子产品来说唯一不可缺少的是电源,但是它除了提供能量外,也带来了纹波、噪声等影响电子产品正常工作的影响。纹波电压对高放、本振、混频、滤波、检波、A/D变换等电路都会产生影响,在设计控制设备、电子仪器、电视、摄像机等电子产品时都要想办法尽量减小纹波。为此就要了解纹波、知道它是如何产生的、如何测量以及抑制方法。 2 电源纹波 纹波是附着于直流电平之上的包含周期性与随机性成分的杂波信号,指在额定输出电压、电流的情况下,输出电压中的交流电压的峰值。狭义上的纹波电压,是指输出直流电压中含有的工频交流成分。 纹波用示波器可以看到,在直流电压上下轻微波动,就像水平面上波动的水纹一样,所以被称为纹波(见图1)。 图1 RIGOL示波器DS1302观察的纹波信号波形 2.1 电源纹波产生 我们通常在产品中用的电源主要有线性电源和开关电源二大类,输出的直流电压是一个固定值,由交流电压经整流、滤波、稳压后得到。由于滤波不干净,直流电压中含有交流成分,这就产生了纹波。纹波是一种复杂的杂波信号,它是围绕输出直流电压上下来回波动的周期性信号,但周期和振幅不是定值,随时间而变,不同电源的纹波波形不一样。 产生电源纹波的因素有许多,即使你用电池供电也会因负载的波动而产生波纹。 线性电源

由于我国供电频率是50Hz,所以它的纹波主要来自工频50Hz变压器,纹波电压的频率常常是50nHz,n取自然数,大小取决于整流电路的类型。对于半波整流,是1;对于全波整流,是2;对于三相全波整流,是6,即300Hz。所以这种电源的输出端纹波主要是50HZ 或它的整数倍,幅值小,较易滤除,通常纹波可做到几mV。 如假定整流桥输出负载电流IL,负载电压VL,整流桥输人交流电压幅值Vm及其输人交流电压频率f,则其输出的纹波电压由表1各式计算。 表1 整流纹波电压 采用功率匹配法或等效电流源法计算纹波电压,一般表示为: △U=ILsin2wt/(2wC) (1) 从式(1)中可以看出,纹波频率为输人频率的两倍,其幅值正比于变换器的输出电流,反比于输人电压频率和平滑电容的大小。 开关电源 产生的纹波比较复杂、很难滤除且幅值较大。主要来源于五个方面:除低频纹波外还有高频纹波、共模噪声、开关器件产生的噪声和调节控制环路引起的纹波噪声。一般开关电源的纹波比线性电源的纹波要大,频率要高。 ①高频纹波。高频纹波来源于开关变换电路。开关电源的开关管在导通和截止的时候,都会有一个上升和下降时间,这时候在电路中就会出现一个与开关上升与下降时间的频率相同或者奇数倍频的噪声,一般为几十MHz。同样二极管在反向恢复瞬间,其等效电路为电阻电容和电感的串联,会引起谐振,产生的噪声频率也为几十MHz。还有高频变压器的漏感也会产生高频干扰。这些噪声一般叫做高频纹波噪声,幅值通常要比纹波大得多。

示波器原理及其应用分析解析

示波器原理及其应用 示波器介绍 示波器的作用 示波器属于通用的仪器,任一个硬件工程师都应该了解示波器的工作原理并能够熟练使用示波器,掌握示波器是对每个硬件工程师的基本要求。 示波器是用来显示波形的仪器,显示的是信号电压随时间的变化。因此,示波器可以用来测量信号的频率,周期,信号的上升沿/下降沿,信号的过冲,信号的噪声,信号间的时序关系等等。 在示波器显示屏上,横坐标(X)代表时间,纵坐标(Y)代表电压,(注,如果示波器有测量电流的功能,纵坐标还代表电流。)还有就是比较少被关注的-亮度(Z),在TEK的DPO示波器中,亮度还表示了出现概率(它用16阶灰度来表示出现概率)。 1.1.示波器的分类 示波器一般分为模拟示波器和数字示波器;在很多情况下,模拟示波器和数字示波器都可以用来测试,不过我们一般使用模拟示波器测试那些要求实时显示并且变化很快的信号,或者很复杂的信号。而使用数字示波器来显示周期性相对来说比较强的信号,另外由于是数字信号,数字示波器内置的CPU或者专门的数字信号处理器可以处理分析信号,并可以保存波形等,对分析处理有很大的方便。

1.2.1 模拟示波器 模拟示波器使用电子枪扫描示波器的屏幕,偏转电压使电子束从上到下均匀扫描,将波形显示到屏幕上,它的优点在于实时显示图像。 模拟示波器的原理框图如下: 见上图所示,被测试信号经过垂直系统处理(比如衰减或放大,即我们拧垂直按钮-volts/div),然后送到垂直偏转控制中去。而触发系统会根据触发设置情况,控制产生水平扫描电压(锯齿波),送到水平偏转控制中。 信号到达触发系统,开始或者触发“水平扫描”,水平扫描是一个是锯齿波,使亮点在水平方向扫描。触发水平系统产生一个水平时基,使亮点在一个精确的时间内从屏幕的左边扫描到右边。在快速扫描过程中,将会使亮点的运动看起来

信号波形测量习题

第七章信号波形测量 一、填空题 1: 示波管由____、偏转系统和荧光荧三部分组成。电子枪 2: 示波器荧光屏上,光点在锯齿波电压作用下扫动的过程称为____。扫描 3: 调节示波器“水平位移”旋钮,是调节____的直流电位。X偏转板 4: 欲在x=10cm长度对的信号显示两个完整周期的波形,示波器应具有扫描速度为 _____。 20ms/cm 5: 取样示波器采用_____取样技术扩展带宽,但它只能观测_____信号。非实时,重复6: 当示波器两个偏转板上都加_____时,显示的图形叫李沙育图形,这种图形在_____和频率测量中常会用到。正弦信号相位 7、示波器为保证输入信号波形不失真,在Y轴输入衰减器中采用_______ 电路。RC分压(或阻容分压) 8、示波器的“聚焦”旋钮具有调节示波器中________极与________极之间电压的作用。第一阳(或A1) 第二阳(或A2,或G2) 9、在没有信号输入时,仍有水平扫描线,这时示波器工作在________状态,若工作在 _____状态,则无信号输入时就没有扫描线。连续扫描触发扫描 10、双扫描示波系统,采用A扫描输出________波,对B扫描触发,调节________来实现延迟扫描的延时调节。锯齿延迟触发电平 二、判断题: 1、双踪示波器中电子开关的转换频率远大于被测信号的频率时,双踪显示工作在“交替”方式。( )错 2、示波器的电阻分压探头一般为100∶1分压,输入阻抗很高,一般用来测量高频高电压。( )错 3、用示波器测量电压时,只要测出Y轴方向距离并读出灵敏度即可()错 4、电子示波器是时域分析的最典型仪器。()对 5、用示波法测量信号的时间、时间差、相位和频率都是以测量扫描距离D为基础的。()对 三、选择题: 1: 通用示波器可观测( C)。 A:周期信号的频谱; B:瞬变信号的上升沿 C:周期信号的频率; D:周期信号的功率 2: 在示波器垂直通道中设置电子开关的目的是_ A ___。 A:实现双踪显示; B:实现双时基扫描 C:实现触发扫描; D:实现同步

开关电源测试详细解说

开关电源测试详细解说当验证电源供应器的品质时,下列为一般的功能性测试项目,详细说明如下:一、功能(Functions)测试: ?输出电压调整(Hold-on Voltage Adjust) ?电源调整率(Line Regulation) ?负载调整率(Load Regulation) ?综合调整率(Conmine Regulation) ?输出涟波及杂讯(Output Ripple & Noise, RARD) ?输入功率及效率(Input Power, Efficiency) ?动态负载或暂态负载(Dynamic or Transient Response) ?电源良好/失效(Power Good/Fail)时间 ?起动(Set-Up)及保持(Hold-Up)时间 常规功能(Functions)测试 A. 输出电压调整: 当制造开关电源时,第一个测试步骤为将输出电压调整至规格范围内。此步骤完成后才能确保后续的规格能够符合。通常,当调整输出电压时,将输入交流电压设定为正常值(115Vac或230Vac),并且将输出电流设定为正常值或满载电流,然后以数字电压表测量电源供应器的输出电压值并调整其电位器(VR)直到电压读值位于要求之范围内。 B. 电源调整率: 电源调整率的定义为电源供应器于输入电压变化时提供其稳定输出电压的能力。此项测试系用来验证电源供应器在最恶劣之电源电压环境下,如夏天之中午(因气温高,用电需求量最大)其电源电压最低;又如冬天之晚上(因气温低,用电需求量最小)其电源电压最高。在前述之两个极端下验证电源供应器之输出电源之稳定度是否合乎需求之规格。 为精确测量电源调整率,需要下列之设备: ?能提供可变电压能力的电源,至少能提供待测电源供应器的最低到最高之输入电压范围,(KIKUSUIPCR 系列电源能提供0--300VAC 5-1000Hz 的稳定交流电源,0---400V DC的直流电源)。 ?一个均方根值交流电压表来测量输入电源电压,众多的数字功率计能精确计量V A WPF。 ?一个精密直流电压表,具备至少高于待测物调整率十倍以上,一般应用5位以上高精度数字表。 ?连接至待测物输出的可变电子负载。 *测试步骤如下:于待测电源供应器以正常输入电压及负载状况下热机稳定后,分别于低输入电压(Min),正常输入电压(Normal),及高输入电压(Max)下测量并记录其输出电压值。 电源调整率通常以一正常之固定负载(NominalLoad)下,由输入电压变化所造成其输出电压偏差率

如何正确地测试纹波电压

如何正确地测试纹波电压 纹波电压在产品中是一项很重要的参数,过大的纹波电压不仅会直接影响音频电路的信噪比,甚至引起电路的误动作。在实际做设计调试和测试时,我们发现很多同事并不知道如何去测试纹波,因此收集了一些网上资料结合实际经验总结出这篇文章,借此抛砖引玉。 由于目前产品中大量应用开关电源和DC-DC等电路进行供电和电压转化,此类设计由于应用了开关技术使供电的效率有了本质上的提高,大大减小了功率耗散;但同时也增加了输出的交流成分,即我们所说的纹波和噪声(Ripple & Noise)。 一、 纹波的概念: 纹波就是一个直流电压中的交流成分。直流电压本来应该是一个固定的值, 但是很多时候它是通过交流电压整流、滤波后得来的,由于滤波不干净,就会有剩余的交流成分,即便如此,就是用电池供电也因负载的波动而产生波纹。事实上,即便是最好的基准电压源器件,其输出电压也是有波纹的。 纹波应是AC和开关频率的整倍数,用傅里叶级数展开应该是mf越高,Am越小。杂噪应该是不规则的离散波,是由非线性器件对I、V互相反复调制,在负载、输入的AC变化、温度变化都使杂噪变化,其频带可能有数十MHz到1GHz,主要以辐射的形式存在。杂噪是一种常用的通俗说法。其共性就是具有随机性。但必须注意,噪声的分布一般呈现高斯分布,即白噪声,而纹波则不是。 输出纹波和输出电流和输出电压都有关系,主要是与电流的关系。 通常输出纹波近似等于输出电流乘上输出滤波电容的ESR值。所以并不是滤波电容的容量越大输出纹波越小,而应该是滤波电容的ESR值越小输出纹波越小。 纹波是出现在输出端子间的一种与输入频率和开关频率同步的成分,用峰-峰(peak to peak)值表示,一般在输出电压的0.5%以下;噪声是出现在输出端子间的纹波以外的一种高频成分,也用峰-峰(peak to peak)值表示,一般在输出电压的1%左右。纹波噪声是二者的合成,用峰-峰(peak to peak)值表示,一般在输出电压的2%以下。 通常我们所说的纹波噪声是对电压信号而言。 二、 纹波噪声的成分分析: 测试纹波噪声,我们需要先对纹波噪声信号的成分进行区分。 如上图所示,纹波噪声可分为如下四个部分:

大学物理实验示波器实验报告

示波器的使用 【实验简介】 示波器是用来显示被观测信号的波形的电子测量仪器,与其他测量仪器相比,示波器具有以下优点:能够显示出被测信号的波形;对被测系统的影响小;具有较高的灵敏度;动态范围大,过载能力强;容易组成综合测试仪器,从而扩大使用范围;可以描绘出任何两个周期量的函数关系曲线。从而把原来非常抽象的、看不见的电变化过程转换成在屏幕上看得见的真实图像。在电子测量与测试仪器中,示波器的使用范围非常广泛,它可以表征的所有参数,如电压、电流、时间、频率和相位差等。若配以适当的传感器,还可以对温度、压力、密度、距离、声、光、冲击等非电量进行测量。正确使用示波器是进行电子测量的前提。 第一台示波器由一只示波管,一个电源和一个简单的扫描电路组成。发展到今天已经由通用示波器到取样示波器、记忆示波器、数字示波器、逻辑示波器、智能化示波器等近十大系列,示波器广泛应用在工业、科研、国防等很多领域中。 Karl Ferdinand Braun 生平简介 1909年的诺贝尔物理奖得主Karl Ferdinand Braun 于1897年发明世界上 第一台阴极射线管示波器,至今许多德国人仍称CRT 为布朗管(Braun Tube)。 【实验目的】 1、 了解示波器的结构和工作原理,熟悉示波器和信号发生器的基本使用方法。 2、 学习用示波器观察电信号的波形和测量电压、周期及频率值。 3、 通过观察李沙如图形,学会一种测量正弦波信号频率的方法。 【实验仪器】 VD4322B 型双踪示波器、EM1643型信号发生器、连接线及小喇叭等 图8-1 Karl Ferdinand Braun 5 6 9 10

开关电源测试方法

开关电源测试方法 开关电源的设计、制造及品质管理等测试需要精密的电子仪器设备来模拟电源供应器实际工作时之各项特性(亦即为各项规格),并验证能否通过。开关电源有许多不同的组成结构(单输出、多输出、及正负极性等)和输出电压、电流、功率之组合,因此需要具弹性多样化的测试仪器才能符合众多不同规格之需求。 电气性能(Electrical Specifications)测试 当验证电源供应器的品质时,下列为一般的功能性测试项目,详细说明如下: *功能(Functions)测试: ·输出电压调整(Hold-on Voltage Adjust) ·电源调整率(Line Regulation) ·负载调整率(Load Regulation) ·综合调整率(Conmine Regulation) ·输出涟波及杂讯(Output Ripple & Noise, RARD) ·输入功率及效率(Input Power, Efficiency) ·动态负载或暂态负载(Dynamic or Transient Response) ·电源良好/失效(Power Good/Fail)时间 ·起动(Set-Up)及保持(Hold-Up)时间 *保护动作(Protections)测试:

·过电压保护(OVP, Over Voltage Protection) ·短路保护(Short) ·过电流保护(OCP, Over Current Protection) ·过功率保护(OPP, Over Power Protection) *安全(Safety)规格测试: ·输入电流、漏电电流等 ·耐压绝缘: 电源输入对地,电源输出对地;电路板线路须有安全间距。 ·温度抗燃:零组件需具备抗燃之安全规格,工作温度须於安全规格内。 ·机壳接地:需於欧姆以下,以避免漏电触电之危险。 ·变压输出特性:开路、短路及最大伏安(VA)输出 ·异常测试:散热风扇停转、电压选择开关设定错误 *电磁兼容(Electromagnetic Compliance)测试: 电源供应器需符合CISPR 22、CLASS B之传导与幅射的4dB馀裕度,电源供应器需在以下三种负载状况下测试:每个输出为空载、每个输出为50%负载、每个输出为100%负载。 ·传导干扰/免疫:经由电源线之传导性干扰/免疫 ·幅射干扰/免疫:经由磁场之幅射性干扰/免疫

开关电源测试步骤(图文解说

开关电源测试步骤(图文解说) 一、开关电源工作原理 1、开关电源是一种高频开关式的能量变换电子电路,常作为设备的电源供应器,常见变换分类有:AC-DC、DC-DC、DC-AC 等。 2、开关电源原理框图 (1) 市电进入电源后,首先经过是最前级的EMI 滤波电路部份,EMI 滤波的主要作用是滤除外界电网的高频脉冲对电源的干扰,同时还有减少开关电源本身对外界的电磁干扰。实际上它是利电感和电容的特性,使频率为50Hz 左右的交流电可以顺利通过滤波器,而高于50Hz 以上的高频干扰杂波将被滤波器滤除。 (2) 经过EMI 滤波,所得到较为平整的正弦波交流电被送入前级整流电路进行整流,整流工作都由全桥式整流二极管来担任。经过全桥式整流二级管整流后,电压全部变成正相电压。不过此时得到的电压仍 然存在较大的起伏,这就必须使用高压滤波电容进行初步稳压,将波形修正为起伏较小的波形。 (3) 把直流电转化为高频率的脉动直流电,这一步由控制电路来完成。输出部分通过一定的电路反馈 给控制电路,控制电路用来调整高频开关元件的开关时间比例,以达到稳定输出电压的目的。控制电路目 前已集成化,制成了各种开关电源用集成电路。 (4) 把得到的脉动直流电,送到高频开关变压器进行降压。再由二极管和滤波电容组成的低压滤波电 路进行整流和滤波就得到了设备上使用的纯静的低压直流电。 3、开关电源特点:

(1) 开关电源是一种非线性电源,体积和重量轻。 (2) 功率晶体管工作在开关状态,晶体管上的功耗小,转化效率高 二、开关电源测试方法 1、测试项目:环路增益、输出阻抗、输出纹波、开关噪声等 2、环路增益测试: 开关电源电路可以看作是一个简单的反馈控制系统 一个负反馈回路,当GH=-1 的时候会产生自激(GH 称为开环增 益)。分解为:幅度条件:|GH|=1、相位条件:GH 的相位Φ=-180o 开环特性是一个很重要的参数,表征反馈系统的稳定性。通常用增益裕量和相位裕量来表示:增益裕量:Φ=-180o时,0-Gain(dB) 相位裕量:Gain=0 时,Φ-(-180o) 通常用波特图来表示

纹波测试方法

纹波测试的注意事项 纹波是叠加在直流信号上的交流干扰信号,是电源测试中的一个很重要的标准。尤其是作特殊用途的电源,如激光器电源,纹波则是其致命要害之一。所以,电源纹波的测试就显得极为重要。 电源纹波的测量方法大致分为两种:一种是电压信号测量法;另一钟是电流信号测量法。一般对于恒压源或纹波性能要求不大的恒流源,都可以用电压信号测量法。而对于纹波性能要求高的恒流源则最好用电流信号测量法。 1 )、电压信号测量纹波是指,用示波器测量叠加在直流电压信号上的交流纹波电压信号。对于恒压源,测试可以直接用电压探头测量输出到负载上的电压信号。 2 )、对于恒流源的测试,则一般是通过使用电压探头,测量采样电阻两端的电压波形。整个测试过程中,示波器的设置是能否采样到真实信号的关键。 电源纹波噪声测试方法 我们今天的电子电路(比如手机、服务器等领域)的切换速度、信号摆率比以前更高,同时芯片的封装和信号摆幅却越来越小,对噪声更加敏感。因此,今天的电路设计者们比以前会更关心电源噪声的影响。实时示波器是用来进行电源噪声测量的一种常用工具,但是如果使用方法不对可能会带来完全错误的测量结果,笔者在和用户交流过程中发现很多用户的测试方法不尽正确,所以把电源纹波噪声测试中需要注意的一些问题做一下总结,供大家参考。 由于电源噪声带宽很宽,所以很多人会选择示波器做电源噪声测量。但是不能忽略的是,实时宽带数字示波器以及其探头都有其固有的噪声。如果要测量的噪声与示波器和探头的噪声在相同数量级,那么要进行精确测量将是非常困难的一件事情。 示波器的主要噪声来源于2个方面:示波器本身的噪声和探头的噪声。所有的实时示波器都实用衰减器来调整垂直量程。设置衰减以后示波器本身的噪声会被放大。比如,当不用衰减器时,示波器的基本量程是5mV/ 格,假设此时示波器此时的底噪声是500uVRMS。当把量程改成50mV/ 格时,示

示波器CSV波形数据导入M精编b进行FFT分析

示波器C S V波形数据导入M精编b进行 F F T分析 公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]

示波器CSV波形数据导入Matlab进行FFT分析 1,将CSV文件拖到workspace窗口,弹出的Import Wizard窗口中,点选“Next”,新窗口中选第二项“Create vectors from each column using column names”,点“Finish”。这时workspace出现2个向量“Volt”和“Second”。 说明:若此时选中“Volt”,右上角的绘图命令变成可选,点“plot(Volt)”则出现如图: 图中横坐标600表示示波器共记录了600个点,纵坐标为示波器的屏幕显示值(未乘探头倍率),因此问题在于改变横坐标为真实时间,改变纵坐标为真实值。结合示波器示数(可另存为图片格式备用)。 下面的步骤即是以Volt替换mdl文件生成的变量u,以便于使用mdl中的powergui的FFT工具进行分析。注意示波器采样点数600应与真实时间对应,并取时间上的600个时间点。纵坐标表示电压幅值,要显示为真实值时,则要考虑示波器探头倍率或示波器内部是否对采样波形进行了衰减,在程序中应予以对应。 具体可将波形在示波器上保存为wfm格式,实验结束后用示波器调出波形,调速为合适波形后,保持窗口不变,分别另存为图片格式和CSV数据格

式,将CSV数据导入Matlab后,plot出来的图形与上述图片格式相对照,可知是否为真实时间与幅值。 可见,横坐标为120ms,纵坐标为10倍衰减后的值,在编程中应有相应体现。 2,打开,并运行仿真,完成后wordspace出现新的变量“u”和“tout”; Mdl文件中scope的设置已设置为保存波形名称为u,Structure with time格式,不限制最后5000个点。 由于powergui自带的FFT功能只能对该mdl文件中的scope保存的变量u 进行分析,以下考虑将u中的数据替换为示波器保存的数据,注意横坐标真实时间点数0~,(间隔包含两端共计600个点)与采样点数600相对应。 3,打开,并运行该文件,完成后出现FFT窗口如图:

示波器检测全电视视频信号的波形图解

示波器检测全电视视频信号的波形图解 彩电维修更是示波器用武之地,图①②③是全电视视频信号的波形,这种波形贯穿图像通道的全过程。对有光栅有伴音而无图像的故障此波形的有无处就是故障所在点。图④是场输出波形,当光栅出现异常是此波形将有明显变形。最下边是三幅波形图和对应的电视屏幕图像场畸形⑤是行输出变形,一般情况下不要测行管集电极,以免击穿探头。可测低压绕组的输出端,也可在1比10衰减探头后再接一个9M的电阻去测试。图⑩是行振荡电路输出的行激励波形。当行输出波形变成图11波形时多是行激励不足,行管发热温升快,易烧坏。图12是高压包局部短路的波形。图⑥是晶体振动器的波形,在示波器频率指标不够时看到的是一条亮带。它是判断CPU是否工作的主要依据。图⑦是开关电源开关管集电极的波形,是判断电源是否振荡的基本条件。如波形上沿有毛刺将导致开关变压器支支响和开关管损坏。图⑧是沙堡脉冲波形,它是由三个作用不同的脉冲组合而成,在场频时将观察不到它的全貌。它的有无将影响视频信号的色彩和亮度处理。图⑨是视放尾板上三个电子枪阴极的波形,与一些图纸上所标波形不一样,因图纸所 标是彩条信号的波形,这是电视图像的信号波形。

笔者最近将ET521A及健伍CS-4035模拟(40M)示波器进行了实际波形测试,并拍下了一些彩电波形供大 家参考。 健伍CS-4035为带宽40MHz的实时模拟示波器,属典型的手动调节(无CRT读出功能)测试示波器,其所有测试均需手动调节,需对水平扫描速度、垂直灵敏度、同步电平等控制功能进行适当调节方能获得稳定合适的波形显示,由于其采用屏幕为8*10cm内刻度高亮度示波管进行波形显示,故而扫描线亮度清晰度高,内设有电视行场同步触发滤波通道,能方便观察到稳定的行场同步电视信号波形,是比较适合的常 用模拟示波器。 ET521A波形测量采用数字取样、液晶显示,显示采用几秒刷新一次,方便人眼观察,当波形变化较多时,其显示的波形在显示一种波形后,下一次显示的波形又会有所不同,初次接触到的该类显示方式的朋友会不习惯,感觉到波形老是一跳一跳的,实际上是示波表在捕捉动态波形,进行静态显示,此时更能观察到波形的各个细节;当测量的波形为稳定而变化很小的信号时,则显示波形的稳定性与CRT模拟示波器显示无多大差别的,以上是笔者对数字示波表测量显示的粗浅理解,请大家多多指教。 被测彩电为21吋海信OM8370超级芯片彩电比较关键的波形,工作信号是A V信号(卫星接收机实时视频信号)输入;其中标有第“2(或其它)”脚是指OM8370的引脚序号,请大家注意,其它的一些波形都注明了电路功能位置的。下面的图形中标有图a的是CS-4035测得的波形,而标有图b波形为ET521A测 得的波形; 由于CS-4035为手动调节的模拟示波器,故而测量波形时须得适当调节水平扫描、垂直灵敏度、触发同步模式及同步电平等才能获得合适的波形显示,由于其档位难以完整记录,故而未列出其波形的周期、频率、Vp-p值等,只是为取得适当观察的波形进行拍摄,并不说明测量时不用调节其测量旋钮,其各项参数可参考ET521A的读数,ET521A全面的数据显示,可极其方便读取波形的频率、周期、Vp-p值,供参 考分析。 一、OM8370第②、③脚时钟、数据线波形图: 此主题相关图片如下:2脚波形.jpg 此主题相关图片如下:第2脚scl串行时钟信号波形图b.jpg

纹波的测试

纹波是叠加在直流信号上的交流干扰信号,是电源测试中的一个很重要的标准。尤其是作特殊用途的电源,如激光器电源,纹波则是其致命要害之一。所以,电源纹波的测试就显得极为重要。 电源纹波的测量方法大致分为两种:一种是电压信号测量法;另一钟是电流信号测量法。 一般对于恒压源或纹波性能要求不大的恒流源,都可以用电压信号测量法。而对于纹波性能要求高的恒流源则最好用电流信号测量法。 电压信号测量纹波是指,用示波器测量叠加在直流电压信号上的交流纹波电压信号。对于恒压源,测试可以直接用电压探头测量输出到负载上的电压信号。对于恒流源的测试,则一般是通过使用电压探头,测量采样电阻两端的电压波形。整个测试过程中,示波器的设置是能否采样到真实信号的关键。 所用的仪器是:配有电压测量探头的TDS1012B示波器。测量之前需要进行如下设置。 1.通道设置: 耦合:即通道耦合方式的选择。纹波是叠加在直流信号上的交流信号,所以,我们要测试纹波信号就可以去掉直流信号,直接测量所叠加的交流信号就好。 宽带限制:关 探头:首先选用电压探头的方式。然后选择探头的衰减比例。必须与实际所用探头的衰减比例保持一致,这样从示波器所读取数才是真实的数据。比如,所用电压探头放在×10档,则此时,这里的探头的选项也必须设置为×10档。 2.触发设置: 类型:边沿 信源:实际所选择的通道,如,准备用CH1通道进行测试,则此处就应该选择为CH1。 斜率:上升。 触发方式:如果是在实时地观察纹波信号,则选择‘自动’触发。示波器会自动跟随实际所测信号的变化,并显示。这个时候,你也可通过设置测量按钮,实时地显示你所需要的测量的数值。但是,如果你想要捕捉某次测量时的信号波形,则需要将触发方式设置为‘正常’触发。此时,还需要设置触发电平的大小。一般当你知道你所测量的信号峰值时,将触发电平设置为所测信号峰值的1/3处。如果不知道,则触发电平可以设置的稍微小一些。 耦合:直流或交流…?(似乎没什么区别) 3.采样长度(秒/格): 采样长度的设置决定能否采样到所需要的数据。当所设置的采样长度过大时,就会漏掉实际信号中的高频成分;当所设置的采样长度过小时,就只能看到所测实际信号的局部,同样无法得到真实的实际信号。所以,在实际测量时,需来回旋转按钮,仔细观察,直到所显示波形是真实的完整的波形。 4.采样方式:

开关电源的测试步骤

开关电源的测试步骤 良好的开关电源必须符合所有功能规格、保护特性、安全规范(如UL、CSA、VDE、DEMKO、SEMKO,长城等等之耐压、抗燃、漏电流、接地等安全规格)、电磁兼容能力(如FCC、CE等之传导与幅射干扰)、可靠性(如老化寿命测试)、及其他之特定需求等。 开关电源包括下列之型式: AC-DC:如个人用、家用、办公室用、工业用(电脑、周边、传真机、充电器) · DC-DC:如可携带式产品(移动电话、笔计本电脑、摄影机,通信交换机二次电源) · DC-AC:如车用转换器(12V~115/230V) 、通信交换机振铃信号电源· AC-AC:如交流电源变压器、变频器、UPS不间断电源开关电源的设计、制造及品质管理等测试需要精密的电子仪器设备来模拟电源供应器实际工作时之各项特性(亦即为各项规格),并验证能否通过。开关电源有许多不同的组成结构(单输出、多输出、及正负极性等)和输出电压、电流、功率之组合,因此需要具弹性多样化的测试仪器才能符合众多不同规格之需求。 电气性能(Electrical Specifications)测试当验证电源供应器的品质时,下列为一般的功能性测试项目,详细说明如下: 一、功能(Functions)测试: 输出电压调整(Hold-on Voltage Adjust) 电源调整率(Line Regulation) 负载调整率(Load Regulation) 综合调整率(Conmine Regulation) 输出涟波及杂讯(Output Ripple & Noise, RARD) 输入功率及效率(Input Power, Efficiency) 动态负载或暂态负载(Dynamic or Transient Response) 电源良好/失效(Power Good/Fail)时间 起动(Set-Up)及保持(Hold-Up)时间

使用示波器进行信号的频谱分析(FFT分析)

检查波形的频率成分能够揭示出在普通的示波器图形中难以察觉的重要信息。例如,在标准的波形图上(图1)可能看不出波形的失真或对称性方面的问题。但是只要看一下波形的频率成分(图2)那些问题就很明显了。 在过去,观察波形的频率成分需要 有频谱分析仪,还要掌握仪器的使用技 能。现在,对于深入的频率分析依然需 要这样。但是,很多基本的频率分析可 以用泰克公司TDS3000这样的数字荧 光示波器(DPO)来做。 为了能够观察波形的频率成分,泰 克TDS3000系列具有模块化的FFT(傅 立叶变换)能力。FFT实际上显示的是 波形的频率成分。这本应用笔记将介绍 TDS3000系列FFT频率图的基本知识, 频率图的含义和使用方法。 波形的基本构成 要了解FFT频率图,就要首先了解 波形及其基本构成。波形又区分为周期 性波形和非周期性波形。为了简单起

见,我们先从周期性波形开始。 周期性波形基础。周期性波形是按照一定的时间间隔或周期多次重复出现的波形。正弦波、方波和三角波都是常见的周期性波形。 按照傅立叶的理论,所有的周期性波形都是由一组特定的正弦波组成的。其中的基本正弦波也叫基波,其频率与该波形的频率相同。例如,1千赫兹方波的基本正弦波的频率也是1千赫兹。同样,1千赫兹三角波的基本正弦波的频率也是1千赫兹。从本质上说,基波是波形中最重要的频率成分,它决定了波形的频率或重复周期。 在所有的非正弦周期性波形中,与基本成分同时存在的还有谐波。谐波是频率为基波频率整倍数的正弦波。例如,1千赫兹方波的三次谐波是3千赫兹的正弦波,而五次谐波为5千赫兹的正弦波,依此类推直至无限。 除了具有特定的频率之外,周期性 波形的基波和谐波还具有特定的振幅 和相位关系。通过这些关系将基波和谐 波叠加在一起,就形成了特定的波形。 这一点在图3中有进一步的说明,图中 显示了一个方波的前五个频率成分相 加在一起。 注意图3中合成的波形并不是一个 准确的方波。这是由于所加入的谐波还 不够多。若再加入更高次的谐波,所得 波形的过渡会更陡峭波角更直,波顶和 波底则更平坦。 从理论上说,需要所有的谐波(直 到无限次)才能形成一个理想的方波或 者任何其他的非正弦波形。但实际上一 切波形的带宽都是有限的,也就是说,

示波器的调节与使用

数字示波器的调节与使用 一、实验目的 1.了解示波器的结构与示波原理 2.掌握示波器的使用方法,学会用示波器观测各种电信号的波形 3.学会用示波器测正弦交流信号的电压幅值及频率 4.学会用李萨如图法,测量正弦信号频率 二、实验仪器 RIGOL DS1000E型数字存储示波器,DG1022函数波形发生器 三、实验原理 1、双踪示波器的原理: 双踪示波器控制电路主要包括:电子开关、垂直放大电路、水平放大电路、扫描发生器、同步电路、电源等。 Y CH1 Y CH2 图1. 双踪示波器原理方框图 其中,电子开关使两个待测电压信号YCH1和YCH2周期性地轮流作用在Y偏转板,这样在荧光屏上忽而显示YCH1信号波形,忽而显示YCH2信号波形。由于荧光屏荧光物质的余辉及人眼视觉滞留效应,荧光屏上看到的是两个波形。 如果正弦波与锯齿波电压的周期稍不同,屏上出现的是一移动的不稳定图形,这是因为扫描信号的周期与被测信号的周期不一致或不呈整数倍,以致每次扫描开始时波形曲线上的起点均不一样所造成的。为了获得一定数量的完整周期波形,示波器上设有“time/div”调节旋钮,用来调节锯齿波电压的周期,使之与被测信号的周期呈合适的关系,从而显示出完整周期的正弦波形。

当扫描信号的周期与被测信号的周期一致或是整数倍,屏上一般会显示出完整周期的正弦波形,但由于环境或其他因素的影响,波形会移动,为此示波器内装有扫描同步电路,同步电路从垂直放大电路中取出部分待测信号,输入到扫描发生器,迫使锯齿波与待测信号同步,此称为“内同步”。如果同步电路信号从仪器外部输入,则称为“外同步”。 2.示波器显示波形原理: 如果在示波器的YCH1或YCH2端口加上正弦波,在示波器的X偏转板加上示波器内部的锯齿波,当锯齿波电压的变化周期与正弦电压的变化周期相等时,则在荧光屏上将显示出完整周期的正弦波形,如图2所示。如果在示波器的YCH1、YCH2端口同时加上正弦波,在示波器的X偏转板加上示波器内部的锯齿波,则在荧光屏上将得到两个正弦波。 图2.示波器显示正弦波形的原理 3、数字存储示波器的基本原理 数字存储示波器的基本原理框图如图3所示: 图3.数字存储示波器的基本原理框图 数字示波器是按照采样原理,利用A/D变换,将连续的模拟信号转变成离散的数字序列,然后进行恢复重建波形,从而达到测量波形的目的。 输入缓冲器放大器(AMP)将输入的信号作缓冲变换,起到将被测体与示波器隔离的作用,示波器工作状态的变换不会影响输入信号,同时将信号的幅值切换至适当的电平范围(示波器可以处理的范围),也就是说不同幅值的信号在通过输入缓冲放大器后都会转变成相同电压范围内的信号。 A/D单元的作用是将连续的模拟信号转变为离散的数字序列,然后按照数字序列的先后顺序重建波形。所以A/D单元起到一个采样的作用,它在采样时钟的作用下,将采样脉冲到来时刻的信号幅值的大小转化为数字表示的数值。这个点我们称为采样点。A/D转换器是波形采集的关键部件。 多路选通器(DEMUX)将数据按照顺序排列,即将A/D变换的数据按照其在模拟波形上的先后顺序存入存储器,也就是给数据安排地址,其地址的顺序就是采样点在波形上的顺序,采样点相邻数据之间的时间间隔就是采样间隔。 数据采集存储器(Acquisition Memory)是将采样点存储下来的存储单元,他将

开关电源电性能测试标准和方法

开关电源电性能测试标准和方 法 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

开关电源电气性能测试标准和方法 I.测试标准 一.电性能标准 1.输入电压100-240VAC 2.输入频率47-63Hz 3.总谐波失真小于20% 4.功率因数大于90% 5.效率大于90% 6.电压调整率小于2% 7.负载调整率小于2% 二.耐用性标准 1.开路保护 2.短路保护 3.过功率保护 4.抗雷击大于4KV 5.环境温度-40℃~70℃ 6.电源电压开关次数大约于1000次 7.寿命大于50000Hr 三.防护等级标准 1.IP67: II.测试方法 一.电性能测试方法 1.设备:数字电参数测量仪,万用表,调压器,可调负 载。 2.测试方法:电源接标称功率的80%-90%的负载。串于数 字电参数测量仪后,开灯测量。调压器先将电源电压调 至AC100V,60Hz。测量开关电源的输出电压并记录。再将 电源调至AC240V,50Hz。测量开关电源的输出电压并记 录。计算出输出电压相对变化量。输入电压标称值 220VAC,50Hz时,可调负载在标称值的10%-100%范围

变化,测量开关电源的输出电压并记录。计算出输出电 压相对变化量。 二耐用性测试方法: 1.设备:雷击测试仪,万用表, 可调负载,恒温箱,计数 器,时钟,老化台。 2.开路保护:电源输出端不接入负载,接通额定电压并 持续1Hr后,再接入标称负载,电源应能正常工作。 3.短路保护:电源输出端正负极直接短路,接通额定电 压并持续1Hr后,再断开正负极短路装置,接入标称 负载,电源应能正常工作。 4.过功率保护:当输出端接入超出标称值负载时,电源 应自动降低功率输出。 5.抗雷击保护:雷击测试仪 6.环境温度测试:恒温箱温度调至60℃,开关电源置于 恒温箱内,外接正常负载。开灯并持续1Hr。然后将 开关电源移至-25℃的恒温箱内,开灯并持续1Hr。如 此循环5次。 7.电源电压开关测试:在额定电源电压下,电源开启和 关闭各30s。无负载情况下循环200次。最大负载情 况下循环800次。 8.寿命测试:路灯置于老化台上,持续工作。直至开关电 源无法工作。记录时间。 三防护等级测试方法: 1.设备:水箱,时钟。 2.测试方法:在标准大气压下,开关电源置于水箱 中,样品底部距水底至少1米,样品顶部距水面至 少0.15米。时间30分钟。

电源纹波分析及测试方法

电源纹波分析及测试方法 一、什么叫纹波 纹波(ripple)的定义是指在直流电压或电流中,叠加在直流稳定量上的交流分量。 它主要有以下害处: 1.1.容易在用电器上产生谐波,而谐波会产生更多的危害; 1.2.降低了电源的效率; 1.3.较强的纹波会造成浪涌电压或电流的产生,导致烧毁用电器; 1.4.会干扰数字电路的逻辑关系,影响其正常工作; 1.5.会带来噪音干扰,使图像设备、音响设备不能正常工作 二、纹波、纹波系数的表示方法 可以用有效值或峰值来表示,或者用绝对量、相对量来表示; 单位通常为:mV 例如:

一个电源工作在稳压状态,其输出为12V5A,测得纹波的有效值为10mV,这10mV就是纹波的绝对量,而相对量,即纹波系数=纹波电压/输出电压=10mv/12V=0.12%。 三、纹波的测试方法 3.1.以20M示波器带宽为限制标准,电压设为PK-PK(也有测有效值的),去除示波器控头上的夹子与地线(因为这个本身的夹子与地线会形成环路,像一个天线接收杂讯,引入一些不必要的杂讯),使用接地环(不使用接地环也可以,不过要考虑其产生的误差),在探头上并联一个10UF电解电容与一个0.1UF瓷片电容,用示波器的探针直接进行测试;如果示波器探头不是直接接触输出点,应该用双绞线,或者50Ω同轴电缆方式测量。 四、开关电源纹波的主要分类 开关电源输出纹波主要来源于五个方面: 4.1.输入低频纹波; 4.2.高频纹波; 4.3.寄生参数引起的共模纹波噪声; 4.4.功率器件开关过程中产生的超高频谐振噪声; 4.5.闭环调节控制引起的纹波噪声。

五、电源纹波测试 纹波是叠加在直流信号上的交流干扰信号,是电源测试中的一个很重要的标准。尤其是作特殊用途的电源,如激光器电源,纹波则是其致命要害之一。所以,电源纹波的测试就显得极为重要。 电源纹波的测量方法大致分为两种:一种是电压信号测量法;另一钟是电流信号测量法。 一般对于恒压源或纹波性能要求不大的恒流源,都可以用电压信号测量法。而对于纹波性能要求高的恒流源则最好用电流信号测量法。 电压信号测量纹波是指,用示波器测量叠加在直流电压信号上的交流纹波电压信号。对于恒压源,测试可以直接用电压探头测量输出到负载上的电压信号。对于恒流源的测试,则一般是通过使用电压探头,测量采样电阻两端的电压波形。整个测试过程中,示波器的设置是能否采样到真实信号的关键。 所用的仪器是:配有电压测量探头的TDS1012B示波器。 测量之前需要进行如下设置。 1.通道设置:

开关电源电性能测试标准和方法

开关电源电气性能测试标准和方法 I. 测试标准 一.电性能标准 1. 输入电压100-240VAC 2. 输入频率47-63Hz 3. 总谐波失真小于20% 4. 功率因数大于90% 5. 效率大于90% 6. 电压调整率小于2% 7. 负载调整率小于2% 二.耐用性标准 1. 开路保护 2. 短路保护 3. 过功率保护 4. 抗雷击大于4KV 5. 环境温度-40C?70C 6. 电源电压开关次数大约于1000 次 7. 寿命大于50000Hr 三.防护等级标准 1. IP67: II. 测试方法 一. 电性能测试方法 1. 设备:数字电参数测量仪,万用表,调压器,可调负载。 2. 测试方法:电源接标称功率的80%-90%的负载。串于数字 电参数测量仪后,开灯测量。调压器先将电源电压调至 AC100V,60Hz。测量开关电源的输出电压并记录。再将电源调至 AC240V,50Hz。测量开关电源的输出电压并记录。 计算出输出电压相对变化量。输入电压标称值220VAC ,50Hz 时,可调负载在标称值的10%-100%范围变化,测量开关电源 的输出电压并记录。计算出输出电压相对变化量。

二耐用性测试方法: 1. 设备:雷击测试仪,万用表, 可调负载, 恒温箱,计数器,时 钟,老化台。 2. 开路保护:电源输出端不接入负载,接通额定电压并持续1Hr 后,再接入标称负载,电源应能正常工作。 3. 短路保护:电源输出端正负极直接短路,接通额定电压并持续 1Hr 后,再断开正负极短路装置,接入标称负载,电源应能正 常工作。 4. 过功率保护:当输出端接入超出标称值负载时,电源应自动降 低功率输出。 5. 抗雷击保护:雷击测试仪 6. 环境温度测试:恒温箱温度调至60C,开关电源置于 恒温箱内,外接正常负载。开灯并持续1Hr 。然后将开关 电源移至-25 C的恒温箱内,开灯并持续1Hr。如此 循环5 次。 7. 电源电压开关测试:在额定电源电压下,电源开启和关闭各 30s。无负载情况下循环200次。最大负载情况下循环800 次。 8. 寿命测试:路灯置于老化台上,持续工作。直至开关电源无法 工作。记录时间。 三防护等级测试方法: 1. 设备:水箱,时钟。 2. 测试方法:在标准大气压下,开关电源置于水箱中,样 品底部距水底至少1 米,样品顶部距水面至少0.15 米。时 间30 分钟。

如何正确地进行电源纹波的精确测量

如何正确地进行电源纹波的精确测量 精确地测量电源纹波本身就是一门艺术。在图 1 所示的示例中,一名初级工程师完全错误地使用了一台示波器。他的第一个错误是使用了一支带长接地引线的示波器探针;他的第二个错误是将探针形成的环路和接地引线均置于电源变压器和开关元件附近;他的最后一个错误是允许示波器探针和输出电容之间存在多余电感。该问题在纹波波形中表现为高频拾取。在电源中,存在大量可以很轻松地与探针耦合的高速、大信号电压和电流波形,其中包括耦合自电源变压器的磁场,耦合自开关节点的电场,以及由变压器互绕电容产生的共模电流。 图 1 错误的纹波测量得到的较差的测量结果 利用正确的测量方法可以大大地改善测得纹波结果。首先,通常使用带宽限制来规定纹波,以防止拾取并非真正存在的高频噪声。我们应该为用于测量的示波器设定正确的带宽限制。其次,通过取掉探针“帽”,并构成一个拾波器(如图 2 所示),我们可以消除由长接地引线形成的天线。将一小段线缠绕在探针接地连接点周围,并将该接地连接至电源。这样做可以缩短暴露于电源附近高电磁辐射的端头长度,从而进一步减少拾波。 最后,在隔离电源中,会产生大量流经探针接地连接点的共模电流。这就在电源接地连接点和示波器接地连接点之间形成了压降,从而表现为纹波。要防止这一问题的出现,我们就需要特别注意电源设计的共模滤波。另外,将示波器引线缠绕在铁氧体磁心周围也有助于最小化这种电流。这样就形成了一个共模电感器,其在不影响差分电压测量的同时,还减少了共模电流引起的测量误差。图 2 显示了该完全相同电路的纹波电压,其使用了改进的测量方法。这样,高频峰值就被真正地消除了。 图 2 四个轻微的改动便极大地改善了测量结果

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