示波器知识百问（十八）
发布日期：2019年5月22日 浏览次数：
95．
开关电源总会有电磁辐射，同时越有可能受到其他电器设备的干扰。怎样做才能达到期即不受其他电器的干扰，又有效地方志器向外辐射呢？
答：开关电源因工作在高电压大电流的开关状态下，其引起的电磁兼容性问题是相当复杂的。从整机的电磁兼容性讲，主要有共阻抗耦合、线间耦合、电场耦合、磁场耦合和电磁波耦合几种。电磁兼容产生的三个要素为：干扰源、传播途径及受干扰体。共阻抗耦合主要是干扰源与受干扰体在电气上存在共同阻抗，通过该阻抗使干扰信号进入受干扰对象。线间耦合主要是产生干扰电压及干扰电流的导线或PCB线，因并行布线而产生的相互耦合。电场耦合主要是由于电位差的存在，产生的感应电场对受干扰体产生的耦合。
磁场耦合主要是大电流的脉冲电源线附近产生的低频磁场对干扰对象产生的耦合。而电磁波耦合，主要是由于脉动的电压或电流产生的高频电磁波，通过空间向外辐射，对相应的受干扰体产生的耦合。实际上，每一种耦合方式是不能严格区分的，只是侧重点不同而已。从电磁兼容性的三要素讲，要解决开关电源的电磁兼容性，可从三个方面入手。
1）减小干扰源产生的干扰信号；
2）切断干扰信号的传播途径；
3）增强受干扰体的抗干扰能力。
在解决开关电源内部的电磁兼容性时，可以综合运用上述三个方法，
以成本效益比及实施的难易性为前提。对开关电源产生的对外干扰，如电源线谐波电流、电源线传导干扰、电磁场辐射干扰等，只能用减小干扰源的方法来解决。
一方面，可以增强输入输出滤波电路的设计，改善有源功率因数校正（APFC）电路的性能减少开关管及整流续流二极管的电压电流变化率，采用各种软开关电路拓扑及控制方式等。
另一方面，加强机壳的屏蔽效果，改善机壳的缝隙泄漏，并进行良好的接地处理。而对外部的抗干扰能力，如浪涌、雷击应优化交流输入及直流输出端口的防雷能力。通常，对1.2/50μs开路电压及8/20μs短路电流的组合雷击波形，因能量较小，可采用氧化锌压敏电阻与气体放电管等的组合方法来解决。
减小开关电源的内部干扰，实现其自身的电磁兼容性，提高开关电源的稳定性及可靠性，应从以下几个方面入手：
注意数字电路与模拟电路PCB布线的正确区分、数字电路与模拟电路电源的正确去耦；
注意数字电路与模拟电路单点接地、大电流电路与小电流特别是电流电压取样电路的单点接地以减小共阻干扰、减小地环的影响；
布线时注意相邻线间的间距及信号性质，避免产生串扰；减小地线阻抗；减小高压大电流线路特别是变压器原边与开关管、电源滤波电容电路所包围的面积；
减小输出整流电路及续流二极管电路与直流滤波电路所包围的面积；减小变压器的漏电感、滤波电感的分布电容；采用谐振频率高的滤波电容器等。
TEK推出的功率测试方案就可以对电流谐波按EN61000-3-2标准进行预先一致性测试，
96． SOA测试是通过什么数据得到的，可以通过示波器的什么测量方法得到该数据？
答：SOA就是安全工作区域测量，它是用来判断功率器件的可靠性的,当出现短路或启动加电等时，超过安全工作区域的可能是仅有的几个周期，而且这也是不易被察觉的，但器件受到的影响不至于损坏,但对器件来说也是一种积累，器件的裕量可能不够了。
97． 用示波器如何测试抖动分量？
答：确定性抖动可以用示波器测量出来，在示波器上可以读出上升/下降沿的时间宽度，根据信号周期可以换算成UIp-p即是抖动的峰值幅度，如下图。更详细的内容可以参考示波器厂家如泰克的相关资料。
答：开关电源因工作在高电压大电流的开关状态下，其引起的电磁兼容性问题是相当复杂的。从整机的电磁兼容性讲，主要有共阻抗耦合、线间耦合、电场耦合、磁场耦合和电磁波耦合几种。电磁兼容产生的三个要素为：干扰源、传播途径及受干扰体。共阻抗耦合主要是干扰源与受干扰体在电气上存在共同阻抗，通过该阻抗使干扰信号进入受干扰对象。线间耦合主要是产生干扰电压及干扰电流的导线或PCB线，因并行布线而产生的相互耦合。电场耦合主要是由于电位差的存在，产生的感应电场对受干扰体产生的耦合。
磁场耦合主要是大电流的脉冲电源线附近产生的低频磁场对干扰对象产生的耦合。而电磁波耦合，主要是由于脉动的电压或电流产生的高频电磁波，通过空间向外辐射，对相应的受干扰体产生的耦合。实际上，每一种耦合方式是不能严格区分的，只是侧重点不同而已。从电磁兼容性的三要素讲，要解决开关电源的电磁兼容性，可从三个方面入手。
1）减小干扰源产生的干扰信号；
2）切断干扰信号的传播途径；
3）增强受干扰体的抗干扰能力。
在解决开关电源内部的电磁兼容性时，可以综合运用上述三个方法，
以成本效益比及实施的难易性为前提。对开关电源产生的对外干扰，如电源线谐波电流、电源线传导干扰、电磁场辐射干扰等，只能用减小干扰源的方法来解决。
一方面，可以增强输入输出滤波电路的设计，改善有源功率因数校正（APFC）电路的性能减少开关管及整流续流二极管的电压电流变化率，采用各种软开关电路拓扑及控制方式等。
另一方面，加强机壳的屏蔽效果，改善机壳的缝隙泄漏，并进行良好的接地处理。而对外部的抗干扰能力，如浪涌、雷击应优化交流输入及直流输出端口的防雷能力。通常，对1.2/50μs开路电压及8/20μs短路电流的组合雷击波形，因能量较小，可采用氧化锌压敏电阻与气体放电管等的组合方法来解决。
减小开关电源的内部干扰，实现其自身的电磁兼容性，提高开关电源的稳定性及可靠性，应从以下几个方面入手：
注意数字电路与模拟电路PCB布线的正确区分、数字电路与模拟电路电源的正确去耦；
注意数字电路与模拟电路单点接地、大电流电路与小电流特别是电流电压取样电路的单点接地以减小共阻干扰、减小地环的影响；
布线时注意相邻线间的间距及信号性质，避免产生串扰；减小地线阻抗；减小高压大电流线路特别是变压器原边与开关管、电源滤波电容电路所包围的面积；
减小输出整流电路及续流二极管电路与直流滤波电路所包围的面积；减小变压器的漏电感、滤波电感的分布电容；采用谐振频率高的滤波电容器等。
TEK推出的功率测试方案就可以对电流谐波按EN61000-3-2标准进行预先一致性测试，
96． SOA测试是通过什么数据得到的，可以通过示波器的什么测量方法得到该数据？
答：SOA就是安全工作区域测量，它是用来判断功率器件的可靠性的,当出现短路或启动加电等时，超过安全工作区域的可能是仅有的几个周期，而且这也是不易被察觉的，但器件受到的影响不至于损坏,但对器件来说也是一种积累，器件的裕量可能不够了。
97． 用示波器如何测试抖动分量？
答：确定性抖动可以用示波器测量出来，在示波器上可以读出上升/下降沿的时间宽度，根据信号周期可以换算成UIp-p即是抖动的峰值幅度，如下图。更详细的内容可以参考示波器厂家如泰克的相关资料。
