那么要如何測(cè)量電源的紋波噪聲呢?
在電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開發(fā)中,開發(fā)完成會(huì)進(jìn)行很多的測(cè)試工作,畢竟產(chǎn)品要上市是需要經(jīng)受住相應(yīng)的市場(chǎng)穩(wěn)定性考驗(yàn)的,不然就是紙上談兵,產(chǎn)品很容易返修。
在這其中的測(cè)試中,電源紋波測(cè)試是非常重要的一項(xiàng),對(duì)于這個(gè),好的電子產(chǎn)品的電源紋波會(huì)非常小,但是差的或者設(shè)計(jì)時(shí)完成不考慮噪聲干擾等影響因素的,電源紋波就會(huì)比較大,產(chǎn)品很不穩(wěn)定。
它也是單板測(cè)試的必測(cè)項(xiàng)目,電源的紋波過高,可能會(huì)影響芯片工作不正常,系統(tǒng)不穩(wěn)定。
那么要如何測(cè)量電源的紋波噪聲呢?
在了解如何測(cè)量紋波噪聲之前,首先需要知道紋波是什么?
紋波是由于直流電源的電壓波動(dòng)而造成的一種現(xiàn)象。一般把疊加在直流電壓上的交流分量叫做電源紋波。
現(xiàn)在的芯片的供電電壓越來越小,但是芯片的功率和電流卻是越來越大,電源不穩(wěn)就會(huì)帶來對(duì)于芯片的不穩(wěn)定,抖動(dòng)增加,芯片就會(huì)工作不正常,導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定。所以芯片對(duì)于電源紋波的要求是很苛刻的(紋波的要求一般至少是5%以內(nèi))。
測(cè)量電源紋波需要的工具其實(shí)很簡(jiǎn)單,只需要一個(gè)示波器和一個(gè)探頭即可。
電源紋波的測(cè)試需要注意幾個(gè)事項(xiàng)
a, 測(cè)試點(diǎn)盡量靠近芯片電源管腳
b, 接地線盡量短,能不用長地就不用長地(用長地會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果偏大)
c, 測(cè)試時(shí)需要在空載和滿載的條件下測(cè)試
d, 選擇正確的合適的探頭來進(jìn)行測(cè)試
e, 使用正確的耦合方式(一般有AC耦合,DC耦合)
對(duì)于電源的測(cè)試,有兩種方式來進(jìn)行,分別是DC耦合的方式和AC耦合的方式
AC耦合
AC耦合就是濾掉DC部分,只保留了交流信號(hào),所以在測(cè)試的過程中是看不到整體電壓的變化的,也就是看不到直流壓降以及在重負(fù)載的電壓跌落。
實(shí)際測(cè)試時(shí),根據(jù)電壓變化設(shè)置合適的刻度值,帶寬選擇一般選擇20M,水平的刻度則設(shè)置為帶寬的5倍左右即可,可以看到大致是一條線的形式,然后開始添加參數(shù) Peak-to-Peak (極大到極小),在Peak-to-Peak的參數(shù)中能看到噪聲的峰值電壓。這個(gè)值就是被測(cè)電路板的電源紋波了。
DC耦合
DC耦合會(huì)把直流和交流的成本都進(jìn)行保留,所以如果想看到電源真正的波形,就需要使用DC耦合的方式來進(jìn)行測(cè)量。
切換成DC耦合的方式進(jìn)行測(cè)量時(shí),就可以直接得到測(cè)量的整體電壓,并且Peak-to-Peak的參數(shù)也可以進(jìn)行添加加入
至于接線方式,則和AC耦合的連接沒有什么區(qū)別。
按照大多數(shù)客戶所用參數(shù)12并12串,我們都會(huì)給到18毫安~20毫安 那么這個(gè)電壓范圍就很窄,基本在3.1V~3.2V。
我們按照理論上20毫安,3.2V來計(jì)算的話,12并12串是38.4V ,240毫安。假設(shè)現(xiàn)在的紋波是5%,浮動(dòng)電壓最大為1.92V, 單顆LED增加了 0.16V 即單顆LED為3.36V 電流24毫安,10%為3.52V 電流為25毫安,20%為3.84V 電流大于45毫安。
以上數(shù)據(jù)的電流大家用普通儀器是沒辦法檢測(cè)到的,而LED是完全可以“感受”到。那么如此高頻的電壓、電流變化體現(xiàn)在哪里呢?答案就是LED產(chǎn)生了額外的熱量!
有興趣的朋友可以用同一組LED負(fù)載,不同輸出紋波電壓的電源來測(cè)試,LED的溫度都是不一樣的。另外,有時(shí)LED燈剛裝好,點(diǎn)著點(diǎn)著就發(fā)現(xiàn)有LED死掉了,這些有很多都是紋波電壓太高造成的。
那么其危害我個(gè)人理解如下:
1、產(chǎn)生高溫,降低LED壽命。
2、產(chǎn)生過大的高頻電流沖擊,短時(shí)間內(nèi)使LED失效。直接影響LED的壽命。
以上2點(diǎn)是為什么使LED光帥大的主要原因之一,早在三年前,幾乎沒有人探討過這個(gè)問題,同時(shí)LED的技術(shù)水平也明顯不如現(xiàn)在。而在現(xiàn)在的技術(shù)領(lǐng)域內(nèi),紋波越來越被大家認(rèn)知和在意。
另外說一點(diǎn)的就是對(duì)于無電解電容的驅(qū)動(dòng)電源來說,瓶頸就是紋波,如果紋波不處理在5%以下,無電解電容在LED照明領(lǐng)域永遠(yuǎn)是一個(gè)夢(mèng)!