A fonte de energia comutadora é amplamente utilizada em vários tipos de dispositivos eletrônicos devido à sua alta eficiência, pequeno volume e outras vantagens, mas o ruído de alta frequência gerado durante o seu processo de trabalho tem sido a preocupação principal dos engenheiros. Esses ruídos não afetam apenas a estabilidade da própria fonte de energia, mas também podem interferir com o funcionamento normal dos circuitos periféricos. Em testes práticos, medir com precisão e efetivamente suprimir o ruído da fonte de alimentação do interruptor é um elemento fundamental na depuração da fonte de alimentação. Este artigo é baseado em osciloscópios da série DS1000Z da Universal e se concentra na aplicação prática de sua função de "filtragem digital" em testes de ruído de energia de comutação.

Os osciloscópios da série DS1000Z da Purdue possuem alta taxa de amostragem, largura de banda larga e recursos ricos de processamento de sinal, entre os quais a função de "filtragem digital" é particularmente prática. Esta função filtra o sinal capturado em tempo real através de algoritmos de software, suportando vários padrões de filtragem, como low-pass, high-pass, bandpass e bandwidth, eliminando eficazmente os componentes de interferência e mantendo informações úteis sobre o sinal a ser testado. Nos testes de potência de comutação, a tensão de saída é frequentemente sobreposta a ruído de comutação de alta frequência (por exemplo, sino em MHz e interferência EMI), e os osciloscópios tradicionais podem não ser capazes de separar com precisão o ruído do sinal eficaz se confiarem apenas nos limites de largura de banda do hardware.

No teste, usamos uma fonte de alimentação de comutador de contraexcitação com saída de 12V para capturar a forma de onda da saída com o osciloscópio DS1000Z. A forma de onda inicial mostra que a tensão de corrente contínua é sobreposta por ruído de alta frequência de cerca de 200mV e frequência de cerca de 1,2 MHz. Habilite a função "Filtro Digital", defina o filtro de baixa passagem e a frequência de corte é definida para 100kHz para manter a informação de resposta dinâmica da fonte de energia e filtrar o ruído de alta frequência do interruptor. A forma de onda após o filtro se tornou claramente suave, a amplitude de ruído caiu para cerca de 30mV e a estabilidade da tensão de corrente contínua foi apresentada de forma mais realista.

Outros testes de comparação descobriram que, quando a filtragem digital não é ativada, o ruído facilmente oculta os detalhes das ondas da fonte de energia, levando a erros de julgamento; O uso racional de filtros digitais não só melhora a precisão da medição, mas também facilita a análise das características de resposta da fonte de energia sob uma carga transitória. Além disso, o filtro do DS1000Z é fácil de operar, pode configurar rapidamente os parâmetros através do botão e visualizar os efeitos de filtro em tempo real, melhorando significativamente a eficiência de depuração.

Vale a pena notar que o filtro digital não é "milhares e milhões", sua essência é um meio de pós-tratamento e não pode substituir bons hábitos de medição. Por exemplo, o uso de molas de terra curta deve ser prioritário para reduzir o ruído introduzido pela sonda e definir limites de largura de banda razoáveis. A filtragem digital é mais adequada para processamento "refinado" com base na filtragem de hardware.

Em resumo, a função de "filtragem digital" do osciloscópio da série DS1000Z da Puyuan é excelente na supressão de ruído da fonte de alimentação de comutação, que pode melhorar eficazmente a clareza da observação do sinal e a precisão da medição, e é uma ferramenta confiável no desenvolvimento e comissionamento da fonte de alimentação. O uso racional deste recurso ajuda os engenheiros a localizar problemas mais rapidamente e otimizar o desempenho da fonte de energia.

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