
在開關(guān)電源的研發(fā)與驗(yàn)證過程中,環(huán)路響應(yīng)測(cè)試與傳導(dǎo)騷擾(Conducted Emission, CE)測(cè)試是兩個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié),分別用于評(píng)估系統(tǒng)的穩(wěn)定性與電磁兼容性。傳統(tǒng)上,這兩項(xiàng)測(cè)試需依賴不同儀器分別完成,但借助是德科技(Keysight)示波器的強(qiáng)大功能,工程師可在同一平臺(tái)上高效完成兩項(xiàng)測(cè)試,顯著提升研發(fā)效率。以下將詳細(xì)介紹實(shí)現(xiàn)方法。

一、環(huán)路響應(yīng)測(cè)試的實(shí)現(xiàn)
環(huán)路響應(yīng)測(cè)試旨在獲取電源控制環(huán)路的增益裕度(GM)與相位裕度(PM),評(píng)估系統(tǒng)穩(wěn)定性。使用是德示波器(如InfiniiVision系列)進(jìn)行該測(cè)試,需配合函數(shù)發(fā)生器或示波器內(nèi)置信號(hào)源,通過注入擾動(dòng)信號(hào)實(shí)現(xiàn)。
1. 測(cè)試連接:在反饋回路中(如誤差放大器輸出端)串聯(lián)一個(gè)低阻值注入電阻(如5Ω),將信號(hào)源接入該電阻,向環(huán)路注入小信號(hào)擾動(dòng)。
2. 示波器設(shè)置:使用兩個(gè)通道分別采集注入信號(hào)(通道1)和反饋信號(hào)(通道2),設(shè)置帶寬限制(如50MHz)以減少噪聲干擾。
3. 頻率掃描與分析:通過示波器內(nèi)置的“閉環(huán)穩(wěn)定性分析"軟件,自動(dòng)進(jìn)行頻率掃描(如10Hz至開關(guān)頻率的1/2),記錄增益與相位曲線,生成波特圖,自動(dòng)計(jì)算相位裕度與增益裕度。
二、傳導(dǎo)騷擾(CE)預(yù)測(cè)試的實(shí)現(xiàn)
傳導(dǎo)騷擾測(cè)試用于檢測(cè)電源通過電源線向電網(wǎng)傳導(dǎo)的電磁干擾是否符合CISPR或EN標(biāo)準(zhǔn)限值。正式測(cè)試需在EMC實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行,但利用是德示波器可完成有效的預(yù)測(cè)試,提前發(fā)現(xiàn)潛在問題。
1. 測(cè)試配置:將開關(guān)電源通過人工電源網(wǎng)絡(luò)(AMN)連接至電網(wǎng),使用示波器配合電壓探頭或電流探頭采集L/N線上的噪聲信號(hào)。
2. 探頭選擇與設(shè)置:使用高帶寬差分探頭或EMI專用探頭,避免共模干擾;示波器設(shè)置為高分辨率采集模式,啟用FFT功能將時(shí)域信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻域譜圖。
3. 頻譜分析與限值比對(duì):設(shè)置頻率范圍(如150kHz–30MHz),結(jié)合示波器的模板測(cè)試功能,加載CISPR限值線,直觀判斷是否存在超標(biāo)頻點(diǎn)。
三、同步測(cè)試策略與優(yōu)化
為同時(shí)完成兩項(xiàng)測(cè)試,建議采用以下流程:
1. 分時(shí)復(fù)用示波器通道與功能:先完成環(huán)路響應(yīng)測(cè)試,再切換至CE預(yù)測(cè)試模式。使用示波器的多窗口顯示功能,同時(shí)監(jiān)控時(shí)域波形與頻域譜圖。
2. 利用自動(dòng)化軟件工具:是德示波器支持PathWave等軟件平臺(tái),可自動(dòng)執(zhí)行測(cè)試序列,包括信號(hào)注入、數(shù)據(jù)采集、FFT分析與報(bào)告生成,實(shí)現(xiàn)流程整合。
3. 共用探頭與校準(zhǔn):測(cè)試前統(tǒng)一校準(zhǔn)探頭,使用短接地線減少寄生參數(shù)影響,確保高頻測(cè)量準(zhǔn)確性。
四、注意事項(xiàng)與安全
確保所有設(shè)備共地,避免地環(huán)路引入干擾或安全隱患;
注入信號(hào)幅度應(yīng)足夠小,避免影響電源正常工作;
定期執(zhí)行示波器自校準(zhǔn)(如使用“Self-Cal"功能),保證測(cè)量精度;
CE測(cè)試時(shí)注意高壓隔離,避免觸電風(fēng)險(xiǎn)。
綜上所述,借助是德示波器強(qiáng)大的信號(hào)采集、頻譜分析與自動(dòng)化測(cè)試能力,工程師可在同一平臺(tái)上高效完成開關(guān)電源的環(huán)路響應(yīng)與傳導(dǎo)騷擾預(yù)測(cè)試,實(shí)現(xiàn)“一次搭建,多項(xiàng)驗(yàn)證",極大縮短研發(fā)周期,提升產(chǎn)品可靠性與合規(guī)性。
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