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关于3D打印机电源等开关电源波纹的产生及测量

来源:   发布时间:2019-04-15   点击量:369

关于3D打印机电源等开关电源波纹的产生及测量

对于3D打印机电源等开关电源波纹的产生及测量,最终的目的是要把输出纹波降低到可以忍受的程度,达到这个目的最根本的解决方法就是要尽量避免纹波的产生,首先要考虑清楚开关电源纹波的种类和产生原因。

3D打印机电源等开关电源的,随着SWITCH的开关,电感L中的电流也是在输出电流的有效值上下波动的。所以在输出端也会出现一个与SWITCH同频率的纹波,一般所说的纹波就是指这个。它与输出电容的容量和ESR有关系。这个纹波的频率与开关电源相同,为几十到几百KHz。

另外,3D打印机电源等开关电源的,SWITCH一般选用双极性晶体管或者MOSFET,不管是哪种,在其导通和截止的时候,都会有一个上升时间和下降时间。这时候在电路中就会出现一个与SWITCH上升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D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。这两种噪声一般叫做高频噪声,幅值通常要比纹波大得多。频率也为几十MHz。这两种噪声一般叫做高频噪声,幅值通常要比纹波大得多。

对于3D打印机电源等开关电源,如果是AC/DC变换器,除了上述两种纹波(噪声)以外,还有AC噪声,频率是输入AC电源的频率,为50~60Hz左右。还有一种共模噪声,是由于很多开关电源的功率器件使用外壳作为散热器,产生的等效电容导致的。

关于3D打印机电源等开关电源的纹波的测量,有几个基本要求:a.使用示波器AC耦合  AC耦合是去掉叠加的直流电压,得到准确的波形。
b。20MHz带宽限制 。打开20MHz带宽限制是防止高频噪声的干扰,防止测出错误的结果。因为高频成分幅值较大,测量的时候应除去。
c.拔掉探头的地线。拔掉示波器探头的接地夹,使用接地环测量,是为了减少干扰。很多部门没有接地环,如果误差允许也直接用探头的接地夹测量。但在判断是否合格时要考虑这个因素。

还有一点3D打印机电源等开关电源的纹波的测量是要使用50?终端。横河示波器的资料上介绍说,50?模块是除去DC成分,精确测量AC成分。但是很少有示波器配这种专门的探头,大多数情况是使用标配100K?到10M?的探头测量,影响暂时不清楚。

上面是测量3D打印机电源等开关电源的纹波的测量的开关纹波时基本的注意事项。如果示波器探头不是直接接触输出点,应该用双绞线,或者50?同轴电缆方式测量。

在测量3D打印机电源等开关电源的高频噪声时,使用示波器的全通带,一般为几百兆到GHz级别。其他与上述相同。可能不同的公司有不同的测试方法。归根到底第一要清楚自己的测试结果。第二要得到客户认可,有些数字示波器因为干扰和存储深度的原因,无法正确的测量出纹波。这时应更换示波器。这方面有时候虽然老的模拟示波器带宽只有几十兆,但表现要比数字示波器好。(http://www.soai8.com/contact.html).


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