如何测试一个电源的电压精度和纹波

作者:cambrain     发布时间:2026-02-28     点击数:0    

以艾斯特MP305A为例,用示波器测艾斯特MP305A的输出精度纹波,核心是:精度用直流耦合测电压误差,纹波用交流耦合+短接地+20MHz带宽测峰峰值。下面分步骤详细说明。

一、准备工作

1、工具

  • 数字示波器(带宽≥100MHz,带20MHz带宽限制)

  • 示波器探头(优先1×无源探头,配弹簧接地环/最短地线)

  • 高精度万用表(6位半最佳,用于精度校准)

  • 电子负载(0–5A,恒流/恒阻模式)或功率电阻(1Ω/50W,用于满载5A测试)

  • 短粗输出线(减少线损)、测试板(可选,焊输出电容+SMA座)

2、MP305A设置

  • 开机进入直流稳压模式(Regulated DC),关闭充电/PD模式

  • 设定目标电压(如5V/12V/30V)、限流5A(额定)

  • 预热10–15分钟,待温度稳定


二、测量输出精度(电压/电流误差)

1、接线(四线法最优)

  • 电源输出正→万用表正→负载正

  • 电源输出负→万用表负→负载负

  • 示波器探头:通道1接电源输出正/负(直流耦合)

2、示波器设置(测直流电压)

(1)、通道耦合:DC耦合(保留直流分量)

(2)、探头衰减:(与示波器通道一致)

(3)、垂直档位:根据电压设(如5V用1V/div,30V用5V/div)

(4)、水平时基:500ms–1s/div(看稳定度)

(5)、触发:边沿触发,Auto模式

3、测量步骤

(1)、空载精度:关闭负载,记录电源显示值Vset、示波器/万用表实测值Vmeas

电压误差 = Vmeas − Vset / Vset × 100%

(2)、满载精度:电子负载设恒流5A(或1Ω电阻拉5A),待稳定后记录Vset、Vmeas

(3)、多点测试:在0–30V区间选5–10个点(如1V/5V/10V/15V/20V/25V/30V),重复空载/满载测量

4、合格参考(MP305A标称)

  • 电压精度:≤±0.05%(典型±1mV级)

  • 电流精度:≤±0.5%

三、测量输出纹波(核心:交流耦合+短接地+20MHz带宽)

1、接线(关键:减少干扰)

  • 探头尖端直接点电源输出正极,弹簧接地环/最短地线紧靠输出负极(越近越好,最好在输出电容两端)

  • 禁止用长鳄鱼夹地线(会引入大量EMI)

  • 满载5A时,建议在输出端并联10μF钽电容+100nF MLCC(降低测量噪声)

2、示波器设置(纹波专用)

(1)、通道耦合:AC耦合(隔直流,只看交流纹波)

(2)、带宽限制:20MHz(滤除高频开关噪声,符合电源纹波测试标准)

(3)、探头衰减:(10×会放大底噪,小信号易被淹没)

(4)、垂直档位:1–5mV/div(MP305A纹波典型2–3mV峰峰值)

(5)、水平时基:1–5μs/div(匹配开关频率)

(6)、触发:边沿触发,触发电平设0.5–1mV,Normal模式(稳定捕获)

(7)、测量功能:打开峰峰值(Pk-Pk)、有效值(RMS)

3、测量步骤

(1)、空载纹波:关闭负载,记录Pk-Pk、RMS

(2)、满载纹波:电子负载5A恒流,待稳定后记录Pk-Pk、RMS

(3)、多点测试:在5V/12V/30V等典型电压下重复测量

4、合格参考(MP305A实测/标称)

  • 满载5A:纹波峰峰值≤3mV,RMS≤1mV

  • 空载:纹波峰峰值≤1mV

四、关键注意事项

1、接地:必须用弹簧接地环/最短地线,长地线会让纹波测值虚高3–10倍

2、带宽:纹波测试必须开20MHz带宽限制,否则高频噪声会淹没真实纹波

3、耦合:精度用DC,纹波用AC,不可混用

4、负载:满载测试用电子负载最准,电阻负载需注意散热

5、线损:精度测试尽量用四线法,减少线缆压降影响

五、结果记录与判断

项目

测试点

电源显示

实测值

误差/纹波

是否合格

电压精度

5V空载

5.000V

5.001V

0.02%

电压精度

5V满载5A

5.000V

4.999V

0.02%

纹波

5V满载5A

2.8mV Pk-Pk