1 / 13

電源供應器 Ripple / Noise 基本解析

電源供應器 Ripple / Noise 基本解析. Outline. 一. RIPPLE/NOISE 之含義. 二. RIPPLE/NOISE 類型. 三. RIPPLE NOISE 的來源及其特征. 四. RIPPLE NOISE 不良分析方法. 五 . RIPPLE NOISE 實例分析. Prepared By : AD Yuan May. 16th 2003. Page 1. 一. RIPPLE/NOISE 之含義. 1. Ripple 即連波,直流電壓輸出之脈動成份(交流成份) 如圖 :.

erol
Download Presentation

電源供應器 Ripple / Noise 基本解析

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. 電源供應器 Ripple / Noise 基本解析 Outline 一. RIPPLE/NOISE 之含義 二. RIPPLE/NOISE 類型 三. RIPPLE NOISE 的來源及其特征. 四. RIPPLE NOISE 不良分析方法 五. RIPPLE NOISE 實例分析 Prepared By : AD Yuan May. 16th 2003 Page 1

  2. 一. RIPPLE/NOISE 之含義 1.Ripple 即連波,直流電壓輸出之脈動成份(交流成份) 如圖 : 2.Noise 即連波上的干擾信號(噪信). Page 2

  3. 二. RIPPLE/NOISE 類型 1. Switching ripple/noise 以Forward converter電路為例,如圖所示: (1) C就是Switching ripple , 其頻率就是 A開關管(or Mosfet) 切換頻率( fs ). >>一般釆說,Switching ripple 的大小約為 5mv~20mv左右,用示波器或 AET的 20MHz頻寬可量測到Switching ripple. ( 2 ) D 就是Switching noise , 若將其信號放大,可發現其頻率大約在15MHz~18MHz 甚至更高. >>Spec中規定量測Ripple/noise 時,外加鉭質 電容和 0.1uF Cap. 是用來濾除Switching Noise . >>由此可知, 如果ATE治具中電容的位置放得不恰當,則所量測的Ripple/noise 值將 不一樣. Page 3

  4. 2 . Line Ripple Line Ripple 即輸入的交流電壓之Ripple .如圖所示: >>正常Line Ripple是可以 被接受的. 以 Boost Converter 電路為例 : >>當輸出為Full load 時 , Boost Converter 無法保持很穩定的Bulk電壓輸出,會有一個Line Ripple 在Bulk電壓上, 此Line Ripple 就會反映到DC輸出端, 被ATE或示波器量測出來. Page 4

  5. 3 . Oscillation Ripple 介于 Line Frequency 与Switching frequency 之間,都稱為Oscillation .如圖: >>在設計中,Oscillation 是不允許其存在的 ,有可能在某些情況下會使 Vp-p超出其Limit 值. Page 5

  6. 三. RIPPLE NOISE 的來源及其特征. 1.電源中的Switching ripple/noise: 是由開關切換頻率 而來 ,其頻率 為切換開關切換頻率 . 2. Line Ripple : 是由輸入線電壓而來的,其頻率為輸入頻率 之2倍 . 3. Oscillation Ripple : 是電路回授不穩定而來 , 波形大小不一. 4. Fan電路干擾引起,其波形存有干擾信號 Page 6

  7. 四. RIPPLE NOISE 不良分析方法 >> 若是ATE Ripple/Noise不良,必須用示波器確定Ripple/Noise 不良是否 為治具問題還是机台本身問題. * 若是治具問題 , 則CHECK : 1. ATE 治具端外加電容是否不對或已損坏. 2 . 外加電容位置是否恰當或連線是否有問題. ** 若是机台本身有問題 , 則判斷其來源屬何种 ? 1. 若是Switching Ripple 問題 , 則CHECK No No A.輸出電容ESR值是否有問題 ? B.輸出電容容量是否太小? C.其它輸出元件中是否有問題? Yes Yes Yes 找ESR值小的輸出電容 可加大輸出電容容量 找其它原因 Page 7

  8. 2. 若是Switching Noise, 則CHECK 輸出整流二极管或其Snubber circuit 是否異常 ? 主Q 是否受到干擾 ? Check Vgs 和 Vds 波形 . Yes Yes 主Q之G极或D极加磁環. 變更整流二极体或Snubber circuit . 3. 若是Oscillation 引起 Ripple , 則Check : Yes Yes 調整回授電路 (最有效之方法) 加大二次側的輸出電 或用ESR 值低的電容 . 4 .若是由 Fan 引起, 則去掉 Fan ,Check Ripple/noise 是否正常? Yes --- 則在FAN 兩端加一顆電解電容濾波. Page 8

  9. 5 . 若是Line Ripple 如圖, 則Check : +12V Output Spec:200mv max (1) 看是否一次側能量傳送不夠 , 可Check PWM IC Isense 點波形 . (2) 是否為EMI 部分干擾 ,可將Y Cap.加磁 環或主Q加磁環. (3) 加大一次側之Bulk Cap. 容量 ,是否有改善 ? (4) 調整二次側回授電路 , 拉高低頻增益 . ( 5)看是否与輸入線電壓頻率有關 ? Page 9

  10. 五. RIPPLE NOISE 實例分析 PS-6251-9C +5Voutput Ripple&Noise Defect Analysis 1.不良現象: 在ATE 測試中出現+5V 雜訊偏高至 50mv~65mv(spec:50mV). Input : 180Vac~264Vac/47~63Hz 測試條件: Load :+5V/25A,+3.3V/3A,+12V/8A,-12V/0.4A,5VS/3A. 2. 原因分析: (1).用相同的條件在示波器上確認不良確實(53mv ).如波形. Page 10

  11. (2).從不良的波形看,整體幅度大,且它的頻率是AC輸入頻率的2倍(94HZ),可能是(2).從不良的波形看,整體幅度大,且它的頻率是AC輸入頻率的2倍(94HZ),可能是 AC部分的共模干擾NOISE 訊號---53mV. (3).電路分析過程: 1)取1PCS以前生產PASS的机台,測試Vpp值為30mV 2)此時開始對換EMI 部分元件和Transformer尋找差異,在對換后不良仍舊 存在NG&Good sample還是為原來的讀值. 3).當將YCAP C104,C105斷幵時不良的雜訊干擾消失,波形如圖二.此波形幅度 大大減小,由53mV降低至 24mV,且穩定不變 . Page 11

  12. 4).更換OK机台上的C104,C105仍為不良. 5).將C104,C105 腳加上磁環,則Ripple/noise為27.6mv且穩定.如波形 . 3.對策實施 . (1).暫時對策 : 經各相關部門討論在ATE加嚴測試+5V Vpp 為45mV(max) . (2).Long term : 將C104&C105 腳上加磁環. Page 12

  13. 我們學習的目的是: 把它用在實際的工作中去!!! Thinking Page 13

More Related