本文來介紹測量開關(guān)電源之開關(guān)調(diào)節(jié)器中的輸出紋波和開關(guān)瞬變的有效方法。對這些參數(shù)的測量要求非常仔細(xì)，因?yàn)樵愀獾脑O(shè)置可能會導(dǎo)致讀數(shù)錯(cuò)誤，示波器探針信號和接地引線形成的環(huán)路會導(dǎo)致產(chǎn)生寄生電感。這樣會增加與快速開關(guān)瞬變有關(guān)的瞬變幅度，因此必須保持較短的連接、有效的方法以及寬帶寬性能。

測量開關(guān)電源之開關(guān)調(diào)節(jié)器中的輸出紋波和開關(guān)瞬變的有效方法輸出紋波和開關(guān)瞬變
輸出紋波和開關(guān)瞬變?nèi)Q于調(diào)節(jié)器拓?fù)湟约巴獠吭骷臄?shù)值與特性。輸出紋波是殘余交流輸出電壓，與調(diào)節(jié)器的開關(guān)操作密切相關(guān)。其基頻與調(diào)節(jié)器的開關(guān)頻率相同。開關(guān)瞬變是在開關(guān)轉(zhuǎn)換過程中發(fā)生的高頻振蕩。它們的幅度以最大峰峰值電壓表示，該值很難精確測量，因?yàn)樗c測試設(shè)置高度相關(guān)。

測量開關(guān)電源之開關(guān)調(diào)節(jié)器中的輸出紋波和開關(guān)瞬變的有效方法之輸出紋波考慮因素
調(diào)節(jié)器的電感和輸出電容是影響輸出紋波的主要元件。較小的電感會產(chǎn)生更快的瞬變響應(yīng)，但代價(jià)是電流紋波更大；而較大的電感會讓電流紋波更小，相應(yīng)的代價(jià)就是瞬變響應(yīng)較慢。采用低有效串聯(lián)電阻(ESR)的電容可最大程減少輸出紋波。帶電介質(zhì)X5R或X7R的陶瓷電容是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。通常使用大電容來降低輸出紋波，但開關(guān)電源之輸出電容的尺寸和個(gè)數(shù)卻是以犧牲成本和PCB面積得來的。

測量開關(guān)電源之開關(guān)調(diào)節(jié)器中的輸出紋波和開關(guān)瞬變的有效方法之頻域測量
對開關(guān)電源工程師而言，測量不需要的輸出信號時(shí)，考慮頻率域是非常有用的，它能提供一種更好的視角，了解輸出紋波及其諧波位于哪些離散頻率，以及各自對應(yīng)哪些不同的功率水平。若要進(jìn)行頻率域測量，可在輸出電容兩端連接一個(gè)50Ω同軸電纜探針。信號通過隔直電容，終止于頻譜分析儀輸入端的50Ω端接電阻。隔直電容可阻止直流電流穿過頻譜分析儀，避免直流負(fù)載效應(yīng)。50Ω傳輸環(huán)境可以最大限度減少高頻反射和駐波。輸出電容是輸出紋波的主要來源，因此測量點(diǎn)應(yīng)該盡可能靠近。從信號尖端到接地點(diǎn)的環(huán)路應(yīng)該盡可能比較小，以便盡量減少可能影響測量結(jié)果的額外電感。

測量開關(guān)電源之開關(guān)調(diào)節(jié)器中的輸出紋波和開關(guān)瞬變的有效方法之時(shí)域測量
采用示波器探針時(shí)，不用長接地引線可避免形成接地環(huán)路，因?yàn)樾盘柤舛撕烷L接地引線形成的環(huán)路會產(chǎn)生額外電感和較高的開關(guān)瞬變。測量低電平輸出紋波時(shí)，使用1×無源探針或50Ω同軸電纜，而非10×示波器探針，因?yàn)?0×探針會使信號衰減10倍，從而使低電平信號降為示波器本底噪聲。

測量開關(guān)電源之開關(guān)調(diào)節(jié)器中的輸出紋波和開關(guān)瞬變的有效方法之測量開關(guān)瞬變
開關(guān)瞬變的能量較低，但是頻率成分比輸出紋波高。這種情況會在開關(guān)轉(zhuǎn)換過程中發(fā)生，通常標(biāo)準(zhǔn)化為包含紋波的峰峰值。