淺談模塊電源的噪聲測試方法

　目前，模塊電源的設計日趨規(guī)范化，控制電路傾向于采用數字控制方式，非隔離式DC-DC變換器（包括VRM）比隔離式增長速度更快。隨著半導體工藝和封裝技術的改進，高頻軟開關技術的大量應用，模塊電源的功率密度越做越高，模塊電源的功率變換效率也越來越高，體積越來越小，出現了芯片級的模塊電源。模塊電源普遍用于交流設備、接入設備、挪動通訊、微波通訊以及光傳輸、路由器等通訊范疇和汽車電子、航空航天等。其特點是可為專用集成電路（ASIC）、數字信號處理器 （DSP）、微處理器、存儲器、現場可編程門陣列 （FPGA） 及其他數字或模擬負載提供供電。模塊電源的噪音測試主要分為三點，如下：

　　1、測試條件：模塊電源交流輸入電壓220V,輸出滿載（對于多路輸出，各路均滿載）

　?。筛鶕枰O定交流輸入電壓90V,220V,265V,滿載輸出條件下測試）。

　　2、測試方法：測試時，示波器TIME/DIV檔置10uS/div,帶寬置20MHz,讀取示波器顯示的輸出電壓峰-峰值即為輸出紋波電壓（包含毛刺在內的峰-峰值為紋波+噪音）。

　　1）模塊電源的輸入電壓調整為標稱電壓，調整輸出電流為額定電流。

　　2）模塊電源紋波通常用峰-峰值表示。主要的測試方法。

　　模塊電源紋波和雜音是疊加在直流輸出電壓上的交流成分，對紋波和噪音的測量在額定負載和常溫下進行。對于開關型的AC/DC模塊電源而言，輸出紋波電壓為一系統(tǒng)帶有高頻分量的小脈沖，因此通常測量峰-峰值，而不是有效值（RMS）。其測量值用毫伏峰-峰值（mVp-p）表示。例如當一個AC/DC模塊電源的紋波峰-峰值為50mV時，其RMS值很低，僅為5mV,但是否能用于某一系統(tǒng)，必須要進一步考慮才行。

　　因為所測量的紋波中含有的高頻分量，必須使用特殊的測量技術，才能獲得正確的測量結果。為了測出紋波尖峰中的所有高頻諧波，一般要用20MHz帶寬的示波器。

　　其次在進行紋波測量時，必須非常注意，防止將錯誤信號引入測試設備中。測量時必須去掉探頭地線夾，因為在一個高頻輻射場中，地線夾會象一個天線一樣接受噪音，干擾測量結果。用帶有接地環(huán)的探頭的測量方法來消除干擾。

　　為一種使用50Ω同軸電纜來測量模塊電源輸出紋波電壓的方法。同軸電纜直接與示波器連結。為降低噪音，測量時應使用一個鋁或銅的接地板。測量值為實際值的1/2.

　　為另一種采用雙紋線的測量方法。

　　把模塊電源放置在一個離接地板25mm之上的地方，接地板由鋁或銅板構成。模塊電源的輸出公共端和AC輸入地端直接與接地板連結，接地線應該很粗，而且不長于50mm.

　　用16AWG銅線做成300mm長的雙絞線，一端接電源輸出，另一端并聯一只47μF的鉭電容，再接到示波器上。電容的引線應盡可能短，注意極性不要接反。示波器探頭的地線應盡可能接到地線環(huán)，示波器帶寬不小于50MHz,示波器本身交流應接地。

　　3、輸出雜音測試（選測內容，分為峰-峰值雜音，電話衡重雜音，寬頻雜音，離散雜音）。

　　目前，國內市場運用模塊電源的主要供給商為VICOR、ASTEC、LAMBDA、ERICCSON以及POWER-ONE.由于各公司生產的模塊電源的類別、系列、規(guī)格品種難以數計，故其功能特性和物理特性不盡相同，因此在安裝、使用與維護方面也各有不同，隨著半導體工藝、封裝技術和高頻軟開關的大量運用，模塊電源功率密度越來越大，轉換效率越來越高，應用也越來越簡單。