白起网络

如何用示波器测试开关电源的纹波电压？如何优化开关电源？开关电源的输出纹波开关电源的输出纹波主要来自五个方面:输入低频纹波、高频纹波、寄生参数引起的共模纹波噪声、功率器件开关时产生的超高频谐振噪声和闭环调节控制引起的纹波噪声。求教:纹波系数和脉动系数的数学定义是什么。

Ripple是由于DC稳压电源一般由交流电源整流稳压而成，DC稳压量中不可避免地含有一些交流分量。叠加在DC稳定量上的交流分量称为纹波。从交流到DC和稳压的波形一般是波动的，有全波整流和可控整流稳压。纹波系数代表整流稳压后DC电压的稳定性指标，是指幅值和平均值的变化比。纹波的成分比较复杂，其形式一般是频率高于工频的类正弦波谐波，另一种是宽度较窄的脉冲波。

首先，一般建议探头使用1X档，避免不必要的噪声衰减影响纹波测量。同时，记得把示波器通道的衰减比调到1X。纹波属于交流分量，因此“通道耦合”模式应采用交流耦合模式，从而限制DC信号的输入。开关电源输出的纹波频率在0~20MHz范围内。高频同步开关噪声和信号反射引起的噪声在0~1GHz范围内。所以要打开20MHz的带宽限制，过滤掉不必要的高频噪声。

纹波系数是电压信号波动的幅度与平均电压的比值。电压越小，性能越好。如果纹波大，保护不好的设备会被烧坏。纹波系数一般用来比较电压或电流的幅值、平均值、有效值、一次谐波等参数，以表征各种电压或电流波形的质量。在开关电源中，电压或电流的幅值和平均值是最直观的。因此，我们用电压或电流的幅值与其平均值的比值，称为脉冲系数脉冲幅值。经过交流整流和电容滤波后，应该是DC，但在示波器下，电压略有波动，波动幅度为脉冲幅度。

开关电源的输出纹波主要来自五个方面:输入低频纹波、高频纹波、寄生参数引起的共模纹波噪声、功率器件开关时产生的超高频谐振噪声和闭环调节控制引起的纹波噪声。开关电源1输出纹波的原因及解决方法。低频纹波低频纹波与输出电路的滤波电容的容量有关，电容的容量不能无限增加，导致输出低频纹波残留。交流纹波经DC/DC变换器衰减后，在开关电源输出端表现为低频噪声，其大小由DC/DC变换器的变换比和控制系统的增益决定。电流模式控制的DC/DC转换器的纹波抑制略高于电压模式，但其输出端的低频交流纹波仍然较大。为了实现开关电源的低纹波输出，必须采取滤波措施消除低频电源纹波，可以通过前级预稳和增加DC/DC变换器的闭环增益来消除。

将示波器的测试模式改为交流模式，然后测试开关电源输出端与地之间的波形，就是纹波波形。首先探头要设置成1X档，也就是不会衰减。有两个好处:1。探头在1X的带宽不是标称带宽(只有在10X)，一般只有610MHz的带宽才能有效滤除高频噪声；2.10X时，探头对小信号衰减10倍，但不衰减噪声，信噪比降低，噪声对信号干扰更大，所以选择1X档。其次，探头必须接地，不接地的噪音干扰太大甚至完全失真。

纹波系数是示波器交流文件测得的峰峰值与输出电压本身的比值。(取决于测量的定义，比如带宽，是否区分开关噪声和纹波本体取决于具体的测试要求，)优化是更大的问题，比如选择不同厂家的功率器件，调整死区，ZVS/ZCS等。主要目标是提高效率，降低成本。