4，纹波测试方法

精确地测量电源纹波是一门技巧。需要对纹波的特性进行了解，准确拾取电源输出的实际纹波，又要正确使用测量仪器，避免外在的电磁干扰。一般测量主要使用的是示波器和有效值毫伏表。尤其是示波器测量峰峰值的时候一定要注意正确操作，才能测得正确的纹波值。

4.1测量条件

4．1.1源电压幅度

测量纹波（PARD）时，除在电源额定输入值下测量外，还应将源电压设置为最低规定值，然后再将源电压设置到最高规定值重复测量。

4.1.2源频率

除在电源额定输入频率下测量外，还应在最高规定标称电源频率下测量，然后再在最低规定标称电源频率下重复测量。

4.1.3稳定输出量

如果电源输出可调，则在最大额定值进行纹波测量，并将稳定输出量设定到最小额定值再重复测量。如果最小额定值为零，则按最大额定值的1%或可分辨的最小值进行测量。

4.1.4负载

在两个负载设定值上测量。测量时，先将负载设置到最大额定值，第二次测量时，再将负载设定到最小额定值。注意使用电子负载时，应考虑电子负载本身纹波的影响。

4.1.5多路输出电源

需对每个输出都进行纹波测量，测量时其它输出都设定到最小值，然后都设定到最大值，并且分别加载到最小和最大量。

4.2所需设备

4.2.1 能够输出规定极限值上的源电压幅度和频率的供电电源，应具有足够功率，使得在驱动负载时不会出现电压幅度较大变化或产生大的波形失真。

4.2.2 对电源加载，并在所需的负载范围内进行切换的手段。一般是电子负载或可变电阻。

4.2.3测量恒流电源时，需采用合适的电流取样方法。建议采用四端电阻器并选择合适的阻值，使得其电压降在相应误差限度的10%以内。电流取样电阻应为无感电阻器，以使其阻抗在规定带宽范围内保持足够稳定。其变化应小于其直流电阻值的十分之一，否则，则必须对试验数据进行频率特性修正。

4.2.4电流探针，如图1所示。

图1

4.2.5差分探针，如图2所示。

图2

4.2.3 设置及程序

4.2.3.1 对于本部分所述的低频测量，采用标准单端法就已经足够了，将可变电源和负
载连接到电源上，监测稳定输出量的纹波（PARD）大小。对于恒流电源，应监测电流。

4.2.3.2 若要测量开关和高频噪声，应采用差分法或电流探针法。

4.2.3.3 采用差分法时，应通过差分导线将试验电源连接到示波器，示波器应具有足够带宽和共模抑制比（CMRR）。示波器应通过接地面接地。试验布置见下图

图3  PARD-差分试验布置

此测量方法对电源终端噪声电压有2:1衰减。所用元件也会衰减低频信号，比如50赫兹信号。

注 1：同轴电缆以外的试验导线的长度非常重要，要尽可能短（最好是10毫米长的，实心镀锡铜）。

注 2：不一定非要使用BNC T-接头和50欧姆的端子。其它类型的50欧姆的接头也可以。

注 3：同轴电缆屏蔽层在电源端没有连接，因为任何连接都将导致地电流穿过屏蔽，造成测量误差。

具体程序如下所示。

如果需要平衡Y1和Y2增益，可以将两个探针连接到同一电源端（电源设备通电时），并调节到最小显示幅度。将示波器通道选择器设置为Y1-Y2。测量电源正负端之间的差分噪声电压。

4.2.3.4 采用电流探针法的优点是，在测量点处是电隔离的，因而可以避免产生接地环效应。试验布置见图1。

还应考虑电流/电压转移因数，这取决于示波器的R值、电源探针传输增益和电压灵敏度。试验电路应有最小电感，以最大限度地减少磁耦合。无论是电阻器还是电容器都应为无感结构，电容器的电压额定值应大于电源输出电压。应观察极性是否正确。注意，如果采用所示数据，则低频噪声可能衰减。如果电阻器的功率额定值足够的话，则无需使用电容器。

电源纹波电压要计算得到。例如，如果示波器采用图1的电路值和2mA/mV的电流探针传输增益，指示5mV峰值电压，则电源端的实际纹波为5mV×2mA/mV×5Ω=50mV。

4.2.4 替代方法、注意事项和误差分析

4.2.4.1 应采用单一接地点以避免构成回路。注意确保接地电流不会流入构成PARD测量电路任何部分的导体内。必须采取安全措施，以确保可靠接地。

4.2.4.2 如果采用差分输入测量设备，则应注意确保不要超过额定共模电压。由共模信号乘以仪器共模抑制比得到的幅值，当与其它效应的绝对值合并时，由此引入的误差不应超过PARD指标的10%。

4.2.4.3 用于测量恒流电源的电流取样电阻上的电压降必然会限制负载电压范围，从而将最低负载电压限制到非零值。在进行误差分析时应考虑之。

4.2.4.4 应按要求屏蔽，以防止感应噪声对PARD的影响超过误差允许误差限的10%。

4.2.4.5 测量限压或限流或自动交迭的电源时应注意确保，受控的输出量不应受源电压、输出或负载等各种组合的限制。

上述测量方法主要参考的IEC 61204.1标准推荐的周期及随机偏差试验方法，可以得到比较准确的纹波值。但是对于一般用户来说，操作起来比较麻烦。下面就常用的简易操作方法进行一些探讨。

（御风）