如何測(cè)試電源供應(yīng)器的輸出噪聲

目前交換式已取代傳統(tǒng)的串聯(lián)式電源供應(yīng)器，成為大多數(shù)電子產(chǎn)品的電源組件，現(xiàn)已經(jīng)廣泛地使用于桌上型計(jì)算機(jī)、監(jiān)視器、列表機(jī)、筆記型計(jì)算機(jī)、傳真機(jī)、復(fù)印機(jī)等設(shè)備上，最主要的因素為體積小，重量輕及效率高等多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)則為其輸出噪聲較大，本文的目的就是來探討直流交換式電源供應(yīng)器的輸出噪聲。

輸出噪聲的定義：此噪聲為一交流成份，附著于直流準(zhǔn)位的上，此交流成份包含周期性與隨機(jī)性的訊號(hào)，英文稱為PARD(PeriodicAndRandomDeviation)，其波形如下圖：

圖一交換式電源供應(yīng)器的輸出噪聲波形

由于交換式電源供應(yīng)器采用高頻切換(20KHz以上)技術(shù)，配合脈波調(diào)變(PWM)及輸出濾波電路，可以將市電轉(zhuǎn)換成IC電路所需的直流電壓，例如+5V、+12V、-5V、-12V、+3.3V等電壓，惟經(jīng)此種轉(zhuǎn)換后的副作用是在直流成份中含有少許的交流成份，若此交流成份(以下稱為噪聲)過大則會(huì)使應(yīng)用的電路產(chǎn)生誤動(dòng)作，以5V為例若直流中心電壓為5.00V，噪聲若為1.0Vp-p則任何瞬時(shí)值的電壓可能已經(jīng)超過4.75V-5.25V的容許范圍，（此為一般邏輯IC正常的工作電壓范圍），因而可能誤動(dòng)作或當(dāng)機(jī)出現(xiàn)，因此輸出噪聲影響不可謂不小。一般而言,交換式電源供應(yīng)器的輸出噪聲規(guī)格為其輸出直流電壓的1%以下,例如以+5V、+12V為例,其輸出噪聲規(guī)格分別為50mVp-p與120mVp-p.

輸出噪聲的控制

通常交換式電源供應(yīng)器于設(shè)計(jì)時(shí)，便需將輸出噪聲控制于一規(guī)格內(nèi)，才算完成，而產(chǎn)品量產(chǎn)時(shí)，可能因?yàn)榱慵?如輸出變壓器、快速二極體、濾波電容器等)材質(zhì)規(guī)格不同，或誤裝、漏裝，等因素造成出雜訊超過規(guī)格,為避免這些情況，于檢測(cè)時(shí)將交換式電源供應(yīng)器每個(gè)輸出的噪聲列為檢測(cè)項(xiàng)目是必須的。輸出噪聲的檢測(cè)可用示波器或漣波與噪聲電表兩種設(shè)備，用示波器檢查為最普遍，常用的檢測(cè)設(shè)備，只是測(cè)試時(shí)應(yīng)注意下述規(guī)范，否則其檢測(cè)結(jié)果差異甚大。

1.避免地回路

應(yīng)使用差動(dòng)式輸入的示波器，因?yàn)橐话闶静ㄆ鞯妮斎隑NC的負(fù)端是與示波器機(jī)殼相連通的，而示波器機(jī)殼又與輸入電源的接地端連接，若直接用探棒測(cè)量輸出端，可能造成地回路電流，因而影響量測(cè)結(jié)果，因此應(yīng)該避免。

2.測(cè)試條件

待測(cè)端的傍路電容于測(cè)試規(guī)范中，應(yīng)確實(shí)說明是否于待測(cè)端加入傍路電容器及其材質(zhì)、容量、數(shù)量等，如圖二中INTEL即加入10uf及0.1uf電容器以便仿真主機(jī)板上的系統(tǒng)電容。這部份并沒有通則要求，而是視需求條件而定，于測(cè)試時(shí)應(yīng)說明是否有傍路電容器，如圖A及B的建議檢測(cè)連接圖，否則測(cè)試值會(huì)有不小差異。

3.頻寬

檢測(cè)設(shè)備示波器的頻寬會(huì)影響檢測(cè)結(jié)果，一般規(guī)格為20MHZ，或30MHZ（INTEL要求規(guī)格)，為數(shù)字式示波器的取樣速率必須高PARD頻率2倍以上。

4.輸入阻抗

一般均為50Ω。較低的輸入阻抗（如50Ω）可以較高輸入阻抗(如1MΩ）防止其它訊號(hào)的干擾。此部分并無通則要求，但于測(cè)試時(shí)應(yīng)說明其輸入阻抗，否則數(shù)值會(huì)有不小的差異?！　?/p>

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