浅谈模块电源的噪声测试方法

目前，模块电源的设计日趋规范化，控制电路倾向于采用数字控制方式，非隔离式DC-DC变换器（包括VRM）比隔离式增长速度更快。随着半导体工艺和封装技术的改进，高频软开关技术的大量应用，模块电源的功率密度越做越高，模块电源的功率变换效率也越来越高，体积越来越小，出现了芯片级的模块电源。模块电源普遍用于交流设备、接入设备、挪动通讯、微波通讯以及光传输、路由器等通讯范畴和汽车电子、航空航天等。其特点是可为专用集成电路（ASIC）、数字信号处理器（DSP）、微处理器、存储器、现场可编程门阵列（FPGA）及其他数字或模拟负载提供供电。模块电源的噪声测试主要分为三点，如下：

测试条件：模块电源交流输入电压220V，输出满载（对于多路输出，各路均满载）

（可根据需要设定交流输入电压90V，220V，265V，满载输出条件下测试）。

测试方法：测试时，示波器TIME/DIV档置10uS/div，带宽置20MHz，读取示波器显示的输出电压峰-峰值即为输出纹波电压（包含毛刺在内的峰-峰值为纹波+噪音）。

1）模块电源的输入电压调整为标称电压，调整输出电流为额定电流。

2）模块电源纹波通常用峰-峰值表示。主要的测试方法。

模块电源纹波和杂音是叠加在直流输出电压上的交流成分，对纹波和噪音的测量在额定负载和常温下进行。对于开关型的AC/DC模块电源而言，输出纹波电压为一系统带有高频分量的小脉冲，因此通常测量峰-峰值，而不是有效值（RMS）。其测量值用毫伏峰-峰值（mVp-p）表示。例如当一个AC/DC模块电源的纹波峰-峰值为50mV时，其RMS值很低，仅为5mV，但是否能用于某一系统，必须要进一步考虑才行。 

因为所测量的纹波中含有的高频分量，必须使用特殊的测量技术，才能获得正确的测量结果。为了测出纹波尖峰中的所有高频谐波，一般要用20MHz带宽的示波器。

其次在进行纹波测量时，必须非常注意，防止将错误信号引入测试设备中。测量时必须去掉探头地线夹，因为在一个高频辐射场中，地线夹会像一个天线一样接收噪音，干扰测量结果。用带有接地环的探头的测量方法来消除干扰。

为一种使用50Ω同轴电缆来测量模块电源输出纹波电压的方法。同轴电缆直接与示波器连结。为降低噪音，测量时应使用一个铝或铜的接地板。测量值为实际值的1/2。

另一种采用双纹线的测量方法。

把模块电源放置在一个离接地板25mm之上的地方，接地板由铝或铜板构成。模块电源的输出公共端和AC输入地端直接与接地板连结，接地线应该很粗，而且不长于50mm。

用16AWG铜线做成300mm长的双绞线，一端接电源输出，另一端并联一只47μF的钽电容，再接到示波器上。电容的引线应尽可能短，注意极性不要接反。示波器探头的"地线"应尽可能接到地线环，示波器带宽不小于50MHz，示波器本身交流应接地。

输出杂音测试（选测内容，分为峰-峰值杂音，电话衡重杂音，宽频杂音，离散杂音）。

目前，国内市场运用模块电源的主要供给商为VICOR、ASTEC、LAMBDA、ERICCSON以及POWER-ONE。由于各公司生产的模块电源的类别、系列、规格品种难以数计，故其功能特性和物理特性不尽相同，因此在安装、使用与维护方面也各有不同，随着半导体工艺、封装技术和高频软开关的大量运用，模块电源功率密度越来越大，转换效率越来越高，应用也越来越简单。