噪聲模擬器廠家談開關電源的噪聲產生與測量
高頻噪聲模擬器
INS-4040滿足日本JIS工業標準,電壓高至4kV,頻寬大可達1μs,內置單相耦合去耦網絡,增加選件,可做各種各樣的測試。
開關電源采用高頻變壓器代替了笨重的工頻變壓器,不僅重量減輕,體積也減小了,因此應用范圍越來越廣。但開關電源的缺點是由于其開關管工作于高頻開關狀態,輸出的紋波和噪聲電壓較大,紋波和噪聲電壓有幾十mV。其中噪聲產生的原因我們一起分析下:
開關電源輸出的不是純正的直流電壓,里面有些交流成分,這就是紋波和噪聲造成的。噪聲的產生原因有兩種,一種是開關電源自身產生的;另一種是外界電磁場的干擾(EMI),它能通過輻射進入開關電源或者通過電源線輸入開關電源。
開關電源自身產生的噪聲是一種高頻的脈沖串,由發生在開關導通與截止瞬間產生的尖脈沖所造成,也稱為開關噪聲。噪聲脈沖串的頻率比開關頻率高得多,噪聲電壓是其峰峰值。噪聲電壓的振幅很大程度上與開關電源的拓撲、電路中的寄生狀態及PCB的設計有關。
利用示波器可以看到噪聲的波形,噪聲的頻率是開關管的兩倍。紋波電壓的峰峰值和噪聲電壓的峰峰值之和就是紋波和噪聲電壓,其單位是mVp-p。
由于開關電源的品種繁多,各生產廠家都采用示波器測量法,僅測量裝置上不*相同,因此各廠對不同開關電源的測量都有自己的企業標準。開關電源或模塊的輸出紋波和噪聲電壓的大小與其電源的拓撲,各部分電路的設計及PCB設計有關。例如采用多相輸出結構,可有效地降低紋波輸出?,F在的開關電源的開關頻率越來越高;低的是幾十kHz,一般是幾百kHz,高的可達1MHz以上。因此產生的紋波電壓及噪聲電壓的頻率都很高,要減小紋波和噪聲簡單的辦法是在電源電路中加無源低通濾波器。