| 品牌山特 | 型号1 |
| 设备类型在线式UPS | 额定容量60KVA |
| 输出电压范围380V | 输入电压范围380V |
| 备用时间60 | 转换时间4ms |
| 重量150kg | OEM不可OEM |
山特ups电源代理商
我们终的目的是要把输出纹波降低到可以忍受的程度,达到这个目的根本的解决方法就是要尽量避免纹波的产生,首先要清楚开关电源纹波的种类和产生原因。
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,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。
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。因为本人是做汽车电子研发的,对于后两种噪声接触较少,所以暂不考虑。
开关电源纹波的测量
基本要求:使用示波器ac耦合 ,20mhz带宽限制 ,拔掉探头的地线
1,ac耦合是去掉叠加的直流电压,得到准确的波形。
2,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。
3,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。
还有一点是要使用50ω终端。横河示波器的资料上介绍说,50ω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100kω到10mω的探头测量,影响暂时不清楚。
上面是测量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50ω同轴电缆方式测量。
在测量高频噪声时,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。
关于示波器:
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。
泰克公司有专门分开测量上述两种纹波(噪声)的软件,可以看一下参考资料5。同样,关于示波器的接地,电源测试的相关知识,也可以看一下。
开关电源纹波的抑制
对于开关纹波,理论上和实际上都是一定存在的。通常抑制或减少它的做法有三种:
1、加大电感和输出电容滤波
根据开关电源的公式,电感内电流波动大小和电感值成反比,输出纹波和输出电容值成反比。所以加大电感值和输出电容值可以减小纹波。
同样,输出纹波与输出电容的关系:vripple=imax/(co×f)。 可以看出,加大输出电容值可以减小纹波。
通常的做法,对于输出电容,使用铝电解电容以达到大容量的目的。但是电解电容在抑制高频噪声方面效果不是很好,而且esr也比较大,所以会在它旁边并联一个陶瓷电容,来弥补铝电解电容的不足。
同时,开关电源工作时,输入端的电压vin不变,但是电流是随开关变化的。这时输入电源不会很好地提供电流,通常在靠近电流输入端(以buck型为例,是switch附近),并联电容来提供电流。
上面这种做法对减小纹波的作用是有限的。因为体积限制,电感不会做的很大;输出电容增加到一定程度,对减小纹波就没有明显的效果了;增加开关频率,又会增加开关损失。所以在要求比较严格时,这种方法并不是很好。关于开关电源的原理等,可以参考各类开关电源设计手册。
2、二级滤波,就是再加一级lc滤波器
lc滤波器对噪纹波的抑制作用比较明显,根据要除去的纹波频率选择合适的电感电容构成滤波电路,一般能够很好的减小纹波。
采样点选在lc滤波器之前(pa),输出电压会降低。因为任何电感都有一个直流电阻,当有电流输出时,在电感上会有压降产生,导致电源的输出电压降低。而且这个压降是随输出电流变化的。
采样点选在lc滤波器之后(pb),这样输出电压就是我们所希望得到的电压。但是这样在电源系统内部引入了一个电感和一个电容,有可能会导致系统不稳定。关于系统稳定,很多资料有介绍,这里不详细写了。
3、开关电源输出之后,接ldo滤波
这是减少纹波和噪声有效的办法,输出电压恒定,不需要改变原有的反馈系统,但也是成本高,功耗高的办法。 任何一款ldo都有一项指标:噪音抑制比。是一条频率-db曲线,如右图是凌特公司lt3024的曲线。
对减小纹波。开关电源的pcb布线也非常关键,这是个很赫手的问题。有专门的开关电源pcb 工程师,对于高频噪声,由于频率高幅值较大,后级滤波虽然有一定作用,但效果不明显。这方面有专门的研究,简单的做法是在二极管上并电容c或rc,或串联电感。
4、在二极管上并电容c或rc
二极管高速导通截止时,要考虑寄生参数。在二极管反向恢复期间,等效电感和等效电容成为一个rc振荡器,产生高频振荡。为了抑制这种高频振荡,需在二极管两端并联电容c或rc缓冲网络。电阻一般取10ω-100 ω,电容取4.7pf-2.2nf。
在二极管上并联的电容c或者rc,其取值要经过反复试验才能确定。如果选用不当,反而会造成更严重的振荡。
对高频噪声要求严格的话,可以采用软开关技术。关于软开关,有很多书专门介绍。
5、二极管后接电感(emi滤波)
这也是常用的抑制高频噪声的方法。针对产生噪声的频率,选择合适的电感元件,同样能够有效地抑制噪声。需要注意的是,电感的额定电流要满足实际的要求。比较简单的做法,不再详细解释。
小结
以上是关于开关电源纹波,总结的一些内容,如果能加些波形就更好了。虽然可能不太全,但对一般的应用已经足够了。关于噪声抑制,实际中并不一定全部应用,重要的是根据自己的设计要求,比如产品体积,成本,开发周期等,选择合适的方法。
行业信息-行业报价-代理
全球示波器市场的领导厂商---泰克公司日前宣布,推出ths3000系列手持示波器,为需要在现场和实验室环境中调试、安装和维修复杂电子系统的工程师和技术人员,提供了全新水平的测量准确性和精确度。凭借大200 mhz的带宽和5 gs/s的采样率,ths3000示波器是目前市场上性能高的手持示波器。
泰克拓展产品家族,发布新系列手持示波器
在当今世界里,工程师常常需要在不同环境中测量各种信号。对于许多工业领域的供电、输配电或高效电能转换应用,需要同时测量高电压、大电流信号以及模拟和数字控制信号,这些测量不仅发生在实验室中,而且也在现场进行。进行高电压和大电流测试的另一个关键要素是为了大限度地减小使用人员的操作危险,因此需要隔离式输入。ths3000提供了高性能和易用性的完美结合,加之紧凑、坚固的机身设计,能够很好地满足以上市场要求。
泰克示波器总经理roy siegel表示:“随着电气系统变得越来越复杂和普遍,工程师需要将现场和实验室测量关联起来,并在现场执行复杂调试与分析。作为第一款真正的高性能手持示波器,ths3000系列具备用来分析低电压模拟及数字控制信号的性能。另外,ths3000系列还提供隔离输入,以便操作人员能安全地进行高压浮动或差分测量。”
应对各种恶劣环境条件的便携性能
ths3000系列产品重4.8磅,电池续航时间为七小时,有四个隔离通道,是一种坚固且轻便的手持示波器,可适应要求苛刻的使用条件。型号分为带宽100 mhz、大采样率2.5 gs/s和200 mhz、5 gs/s两种。基于四个通道每通道10,000个样点的记录长度,用户能够以高采样率捕获大量信号信息,从而清楚地看到信号细节。
ths3000示波器上的各个通道与机身接地以及各通道相互之间是隔离的。另外,用于数据存储、仪器设置和pc通信的外部usb输入也是隔离的。这让用户能够安全地使用随附的10x探头进行电压高达300 vrms cat iii的浮动测量,或使用可选探头进行电压高达1000 vrms cat ii的浮动测量。该仪器具有600 vrms cat iii 防护等级的输入(bnc连接器至大地),以保证安全的高压测量。
支持21项自动测量的ths3000有助于用户快速而准确地进行许多测量。内置的快速傅立叶变换(fft)功能可对信号频谱进行分析,发现信号干扰、串扰或开关噪声等问题。
手持示波器经常用于进行电机驱动器、功率变换器/逆变器和功率半导体器件的功率测量。通过结合使用泰克的广泛电压和电流探头,ths3000系列手持示波器可进行这些测量。其四个输入通道中的每个通道均可进行配置,以匹配探头类型和衰减系数,确保正确的测量和光标读数。
ths3000示波器提供和其他所有泰克示波器一样的直观用户界面。对于初始设置或测试点不断变化的情形,ths3000系列提供了一键自动设置(autoset)和自动定量程(autorange)功能,可自动设置示波器的触发系统并调整垂直和/或水平设置。
供货信息
ths3000手持示波器系列将从12月起开始供货。所有型号均包括4个10 x无源探头、电池(7小时续航时间)、三年保修及openchoice桌面软件。带一个硬面提箱的旅行套件(tk)也可供选择。
关于泰克公司
60多年以来,工程师们不断向泰克寻求测试,测量和监测解决方案以应对设计挑战,提高生产效率,大幅缩短产品上市时间。泰克公司是一家优秀的测试仪器提供商,为专注于电子设计、制造及先进技术开发的工程师提供支持。泰克公司的总部设在美国俄勒冈州毕佛顿,为全球范围内的客户提供备受赞誉的服务和支持 。
