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2021年11月08日 | 如何避过测量电源波纹的误区？

2021-11-08 来源：eefocus

波纹测试在电源质量检测中十分重要。由于直流稳压电源一般是由交流电源经整流、滤波、稳压等环节而形成的，这就不可避免地在直流电压中多少带有一些交流分量，这种叠加在直流稳电压上的交流分量称之为波纹。本文将给大家展示在测量电源波纹时经常出现的问题。

01. 用好示波器的自动测量功能

示波器的时间轴和电压轴都是经过标定的，数值具有明确的物理和计量意义，因此通常需要在测试报告中记载相应的数值。具体到纹波测量，通常最关心纹波的大小，可用纹波的峰峰值，有效值等指标表示。在模拟示波器上，可以通过数格子的方法来读出数值。在早期的数字示波器上出现了光标，用于手动测量2个点之间的相对值。这些测量功能作为示波器的基本功能也保留至今。

进一步地，现代示波器一般都具有强大的自动测量功能，只需要简单按键或者点击，就可以将常见数值指标显示在屏幕上，并且实时刷新。如图1所示，对于这个不规则的周期纹波信号，示波器测得峰峰值有116.7mV，有效值有26.24mV。如果需要周期、频率等指标，也可以用类似的方法快速得到。

图1：示波器自动测量功能

02. 电压探头衰减的影响

无源探头的衰减要设置为1X。原因是1X是无衰减档位，带宽较小，而且去掉了衰减器带来的噪声，会减弱额外噪声的影响。如图2所示，普通无源探头的衰减档位是通过拨动开关来选择的，测试时一定要先确认档位设置正确。图7和图8是同一个探头设置在10X和1X测量同一个信号的波形（已分别在示波器中设置了正确的衰减，屏幕显示的是真实电压值，无需换算）。可以看到图3的波形相比图4明显叠加了更多的高频噪声，信号细节不够清晰。使用示波器的自动测量功能，也会发现读数不同。

图2：示波器电压探头衰减设置开关

图3：探头衰减设为10X的波形

图4：探头衰减设为1X的波形

03.接地线的影响

探头接地线要拔掉，使用探头的接地弹簧来就近接地。具体的操作方法如图5所示，探头上只有探针和接地弹簧2个组件，没有额外的接地延长线。探针和接地弹簧的触点之间只有数毫米的距离，可以直接接入到板子上的无源器件两端。对于纹波测量，在电源模块输出的滤波电容两端测量是一个不错的选择，如图6所示。

图6：使用接地弹簧和探针测量纹波，接地弹簧就近接地

图7是一种错误的示范。使用探头的接地夹，图方便就夹在了板子边缘的地线上，直流通路看上去没有问题。但是接地夹通常有数厘米甚至更长，板子上的走线通常也是厘米量级，测量环路就会比使用接地弹簧的方案长很多。因此会引入更多不必要的噪声，如图8所示，目测波形上就有反复出现的尖峰，显然是和真实情况相违背的。

如果仔细观察，还可以看到图7中，接地夹构成的环路中，甚至还有一根白色电缆穿过，这些都是不严谨的测量方式，需要及时改正。

图7：使用接地夹和探针测量纹波，接地夹随意夹到板子边缘的地线上（错误示范）

图8：使用接地夹测量纹波时明显能发现的干扰信号

电源波纹误区示波器

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1. 5G169节日彩灯集成电路的基本工作原理是什么？

回答：
5G169节日彩灯集成电路通过交流电输入，经过VDI～VD4桥式整流输出全波脉动直流电，供四路彩灯用电。该电路还包含简单的稳压电路（由Rl、R2、VD5和VD6组成），经过Cl滤波后输出约6V直流电供集成块用电。VD6在这里起隔离作用，使得R2两端能获得6V全波脉动直流电压，其脉动频率为交流电的2倍（即100Hz）。此100Hz信号经R4注入集成块的8脚作为同步信号。电路中还包含正、反向控制开关SB，用于控制彩灯的正向或反向循环。

2. 如何调节5G169节日彩灯的亮灯周期？

回答：
5G169节日彩灯的亮灯周期是可调的，但具体调节方式可能因不同型号的集成电路或电路设计而异。通常，亮灯周期的调节可能涉及改变与集成电路相关的电阻、电容或其他元件的值。然而，对于5G169这样的具体型号，如果没有详细的电路设计图或说明书，很难给出确切的调节步骤。一般情况下，可以通过查阅产品手册或联系制造商获取具体的调节方法。

3. 5G169节日彩灯集成电路是否需要外接电源？

回答：
是的，5G169节日彩灯集成电路需要外接电源来提供工作所需的电能。通常，这种集成电路会设计为能够接受家庭常用的交流电源（如220V或110V，具体取决于所在地区的电压标准），并通过内部的整流和稳压电路转换为集成电路和彩灯所需的直流电压。

4. 5G169节日彩灯集成电路在使用过程中需要注意哪些事项？

回答：
在使用5G169节日彩灯集成电路时，需要注意以下事项：

确保电源电压与集成电路的额定电压相匹配，避免过电压或过电流导致的损坏。
遵循产品手册中的安装和接线指导，确保电路连接正确无误。
注意电路的散热问题，避免长时间在高温环境下使用导致集成电路过热。
定期检查电路连接和元件状态，及时发现并处理可能的问题。
避免在潮湿或腐蚀性环境中使用，以防电路受潮或腐蚀。

5. 5G169节日彩灯集成电路有哪些常见故障及解决方法？

回答：
5G169节日彩灯集成电路的常见故障可能包括灯不亮、亮度不均、闪烁异常等。针对这些故障，可以尝试以下解决方法：

检查电源电压是否正常，确保电路得到足够的电能供应。
检查电路连接是否牢固可靠，无短路或断路现象。
检查集成电路的引脚是否接触良好，无虚焊或断裂现象。
如果集成电路损坏，需要更换新的集成电路。
对于亮度不均或闪烁异常的问题，可以尝试调整与集成电路相关的电阻、电容等元件的值，或者检查彩灯本身是否存在问题。

请注意，以上回答基于一般性的集成电路知识和经验，具体情况可能因不同型号的集成电路或电路设计而异。在实际操作中，建议根据具体的产品手册或咨询专业人士进行故障排查和解决。

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