heiyang 发表于 2010-6-12 16:30:34

请教：测电源纹波时是否需要并联电容？

小弟做了一款电源，纹波测出来总是偏大，用了很多方法也只是接近但达不到要求；最近帮忙测了一款某知名厂商出品的电源，发现该电源的纹波也很大，远超过其产品的标称值。于是想到了自己的测试方法有问题。
先说一下我的测试方法：
1、示波器设为交流耦合，20Mhz限制；
2、表笔衰减开关播至1X，去掉地线夹；
3、从电源上焊出一根硬质短地线（5mm左右），测纹波时用表笔的地金属层与该地线接触。

我从网上看了一些有关纹波测试的文档，有的说要用差分探头或接地环，但我手头没有这些东西，自己想办法尽量减少地线长度。网上还有说在表笔和地之间并电容的，最早也有同事告我说并一个47uF的电解电容，但这个方法被一个电源前辈严厉指责了一番，说这种方法本身就会改变电路属性，还会带入其他干扰，明显就是不懂电源的办法！

TI有一篇“教您如何准确测量电源纹波”，里面讲了很多注意要点，没有提到用电容；但今天看到了一个PI公司的文档，他的测试确实并了电容，是1个0.1uF的瓷片和1个1uF的电解电容。

现在就不明白了，测纹波到底用并电容吗？这种方法是否可取？如果需要，值取多少？我见还有说用10uF和0.1uF并的，那位大侠能讲一下其中的道理，给个明确的说法。多谢了！

PS：并47uF电容时测出来的值也确实能小10mV左右

liuyaohuang 发表于 2010-6-12 17:16:50

我觉得并不并以及并多大的电容、如何并是可以协商的。这是因为实际的负载性质决定了实际达到的效果。若负载本身是有并电容的，则应并电容，若实际负载没有并电容，就不并电容。当然测试方法也可以是由强势的一方规定的，而弱势的一方只得遵从

wuly 发表于 2010-6-12 18:09:27

这个问题是这样的，一般来说客户的板子上都会有电容，所以有些测试采用了并电容，比如计算机电源测试规范中给出的办法就是加电容的。但单纯从做电源的角度来讲，是不能加的，因为你不能确定客户是否会加电容和加多大的电容。你只能从加大电容或提高频率或使用较小ESR的电容，或加大LC滤波角度来解决问题。

kdtcf 发表于 2010-6-12 19:33:38

如果是线性电源纹波大很可能是电源反馈回路里面相移过大引起，因为输出有电容存在很容易自激振荡，一般是加相位超前补偿电容，在输出分压采样的上臂电阻上面并联个无极性电容会减小纹波。还有就是运放的增益带宽积过大也极易自激，在运放输出端和反向输入端加个几十pF的无极性电容也能有效降低其增益带宽。

heiyang 发表于 2010-6-13 09:41:09

多谢楼上几位的指点！

我这个电源是开关电源，最后的输出是用的DC-DC模块。个人感觉用了DC-DC模块，其模块的自身参数就定死了，纹波的控制办法也就很有限了。现在的电路就是按照模块的手册设计的，最初只有一个330uF的电解电容，后来并了10uF的无极性贴片电容，纹波立刻大有改善，之后有把电解电容换成低ESR的，纹波又降了10mV左右，但再之后无论是加大电容容量，还是增加贴片电容数量，甚至是并联高频电容都没有什么明显效果。

当然最有效的就是加一级LC，但电感的体积实在有点大，PCB尺寸有限，所以目前暂不考虑。

现在最为疑惑的还是测试方面，测的其他厂家的电源，怎么也测不出他测试报告上的数值，纹波反而比如我的还大。所以才对是否并电容的方法有了疑问。

还请各位朋友继续指教！

还有请问2楼的wuly：你说计算机电源测试规范中给出的办法是加电容，而我的电源正是给计算机用的，这个有明确的规范吗？

liuyaohuang 发表于 2010-6-13 10:21:22

我手上正好有两个电脑电源的datasheet，看了一下，其测试要求也不完全一样，一个要求并47uF电解+0.1uF陶瓷电容，另一个要求100uF钽电解（ESR<0.15ohm)并0.1uF陶瓷电容

wuly 发表于 2010-6-13 10:42:30

微小型计算机系统设备用开关电源通用规范GB/T 14714-2008
我看过的是老版，这个是新版，不知道是否一样

heiyang 发表于 2010-6-13 13:23:31

多谢wuly，规范找到了，2008的版本，规范中纹波测量要求是并47uF钽电容+0.1uF高频电容，但1MΩ/10pF的输入探头不知道是不是示波器标配，有待核实。
另外请问liuyaohuang，如果方便的话可否把你手里那两个datasheet贴出来参考一下，多谢！

另外问一个问题，一般钽电容的ESR是多少？我现在用的低ESR的电解电容是红宝石的YXF系列，市场上只能买到这种，首先真假难判断，而且从手册上看这个系列330uF/25V的ESR为0.16Ω，性能和其他品牌的低ESR系列相比实在一般，如果市场上一般钽电容的ESR优于这个值的话，下一版考虑上钽电容。

lm78l05 发表于 2010-6-13 14:20:18

回复【3楼】kdtcf 春风
如果是线性电源纹波大很可能是电源反馈回路里面相移过大引起，因为输出有电容存在很容易自激振荡，一般是加相位超前补偿电容，在输出分压采样的上臂电阻上面并联个无极性电容会减小纹波。还有就是运放的增益带宽积过大也极易自激，在运放输出端和反向输入端加个几十pf的无极性电容也能有效降低其增益带宽。
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正解。

iczibm 发表于 2010-6-22 13:31:51

学习

ganggang1875 发表于 2010-6-22 19:12:13

回复【3楼】kdtcf 春风
如果是线性电源纹波大很可能是电源反馈回路里面相移过大引起，因为输出有电容存在很容易自激振荡，一般是加相位超前补偿电容，在输出分压采样的上臂电阻上面并联个无极性电容会减小纹波。还有就是运放的增益带宽积过大也极易自激，在运放输出端和反向输入端加个几十pf的无极性电容也能有效降低其增益带宽。
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正解。 回复【8楼】lm78l05 JimoPanda
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两位大哥答不对题哦，人家问的是怎么测···不是引起纹波的原因
与楼主同问···

fickle 发表于 2010-6-22 19:42:06

楼主应该是开关电源。

呵呵，测纹波是要带负载的测，不带负载测不大才怪。

vpacific 发表于 2014-5-3 09:36:04

问一下，如果带着实际工作中的负载，那么是不是就不能再并电容测了
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