CN107271803A - 一种实现电源纹波有效降噪的测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实现电源纹波有效降噪的测试方法，具体方法如下：S1、在评估某一组电压纹波时，在变压器输出端，选择输出电容；S2、在所述的输出电容两端焊接引线；S3、所述的引线采用双绞绕线的绕线方式，并通过公式计算选择最佳绕线长度；S4、利用单端探棒检测。本发明与现有技术相比，减小产生环形天线效应，提高纹波评估的精度，增加产品可靠性。

Description

一种实现电源纹波有效降噪的测试方法

技术领域

本发明涉及存储服务器电源检测验证PI技术领域技术领域，具体地说是一种实现电源纹波有效降噪的测试方法。

背景技术

随着现代大数据存储服务器的开发，对硬件电源转换模块设计和数据快速存储传输功能模块有了较高要求，这些模块中的电路通常有较大的loading,同时要求输入电源电压ripple尽量低。那么这就需要电源Convertor（变压器）有更快的Transient response（瞬态响应），同时在快速运行存储服务器载体上，进行大数据交流条件下保持稳定的输出电压和更低的输出波纹。所以在PI（Power integrality，电源信号完整性）技术领域中如何正确有效的评估电源convertor的输出电压纹波就变得非常重要。 Ripple & Noise：纹波和噪声，描述电源电压稳定性的重要参数。

在大数据时代，海量数据传输依托存储服务器这一载体，载体上有关电源设计PI的测试验证依循传统的规范，尤以输出电压Ripple的检测为例，如附图1所示，为利用传统的测试手法实际输出的电压和电源纹波信号，从图中可以看到，除了实际需要的电压Ripple，还叠加有其他噪声（noise）在其中噪声的存在对于实际的电源设计PI评估工作带来严重影响，由于多数检测人员对ripple的理解不透彻，对存在的一些问题评估准确的情况，例如测试回路较大，传统测试方式导致测量结果不是实际电源纹波值，或者接入方式不合适，导致引入一些非纹波的因素导致纹波较大，为了降低noise杂讯对输出电压Ripple的干扰，排除纹波评估异常给后端设备带来的隐患，目前已经产生了各种成熟并且效果非常好的降噪方式是调节示波器测试带宽，找更稳定的TP位置进行电源方面的PI验证工作，但检测时会发现对于加在ripple上的杂讯滤除不够彻底，导致不能有效评估供电线路能否有效支撑精密存储系统。

发明内容

本发明的技术任务是针对以上不足之处，提出了一种实现电源纹波有效降噪的检测方法，通过采用双绞绕线方式，选定以TP位置形成最小的测试回路，提高检测纹波的精度，同时极大推动了产品研发的可靠性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是： 一种实现电源纹波有效降噪的测试方法，通过采用双绞绕线方式作为电源纹波的评估手段，减小产生环形天线效应，提高纹波评估的精度，增加产品可靠性。

进一步的，优选的方法为，具体方法如下：

S1、在评估某一组电压纹波时，在变压器输出端，选择输出电容；

S2、在所述的输出电容两端焊接引线；

S3、所述的引线采用双绞绕线的绕线方式，并通过公式计算选择最佳绕线长度；

S4、利用单端探棒检测。

进一步的，优选的方法为，具体操作步骤如下：

S1、在评估某一组电压纹波时，在变压器输出端，选择输出电容；

S2、选择拉载细线，两两双绞绕接在一起，双绞线线头一端绕制成刚好可容纳通过单端探棒正极的线圈和容许单端探头探棒负极大小的线圈；两根线中间互绞大于等于3圈，绕线长度小于等于8厘米；

S3、根据公式选用绕线圈数及绕线长度；

S4、将双绞线焊接到所述的输出电容两端；

S5、将单端探棒按照对应的极相，套进线圈中，通电测量抓取纹波和噪声。

进一步的，优选的方法为，在所述的输出电容两端增加适量的焊锡，以保证有效覆盖PCB和与电容接触pad。

进一步的，优选的方法为，所述的输出电容为高容量大尺寸输出电容，且远离电感。

进一步的，优选的方法为， 所述的公式为，L=3*N/2+K，其中，L:表示绕线总长度，单位cm，N:表示绕圈数，K:表示实际用线常数，通常取4到6。

进一步的，优选的方法为，所述的拉载细线为耐1A左右电流的拉载线。

进一步的，优选的方法为，所述的单端探棒正极为单端探棒探头，所述的单端探棒负极为单端探棒探身。

进一步的，优选的方法为，所述的单端探棒连接示波器。

一种实现电源纹波有效降噪的测试系统，包括双绞绕线模块和单端探棒模块；

所述的双绞绕线模块，焊接在高容量大尺寸的输出电容的两端，用于和单端探棒配合抓取纹波和噪声；

所述的单端探棒模块，连接示波器，用于按照对应的极相套进双绞绕线模块中抓取纹波和噪声。

本发明的一种实现电源纹波有效降噪的测试方法和现有技术相比，有益效果如下：

1、采用双绞绕线方式作为电源ripple的评估手段，规范化定义检测步骤及工艺的处理方法，并最优处理绕圈数及长度，从而获得最优的检测效果；

2、通过有效降噪，提高检测精度和产品研发评估的可靠性，增加产品竞争力；

3、采用新型的检测方式，通过波形对比，能明显起到降噪的效果，并提高了精度，可以较为精确反应出实际的电源ripple内容，提高了产品可靠性。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明。

附图1为利用传统的测试手法实际输出的电压和电源纹波信号图；

附图2为一种实现电源纹波有效降噪的检测方法的原理示意图；

附图3为本发明与传统检测方法的波形对比示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

Test Point；测点，测试样点；PI：Power integrality，电源信号完整性；Ripple& Noise：纹波和噪声，描述电源电压稳定性的重要参数。Vout cap:输出电容。

传统的评估方式回路过大，引入环路天线效应，导致测试时过多的人为外界noise干扰因素，使得得到检测结果不准确。而采用新型的检测方式，通过波形对比，能明显起到降噪的效果，并提高了精度，可以较为精确反应出实际的电源ripple内容，提高了产品可靠性。

实施例1：

S1、在评估某一组电压纹波时，在变压器输出端，选择输出电容；为了减小干扰，获得最佳检测效果，所述的输出电容为高容量大尺寸输出电容，且远离电感。在所述的输出电容两端增加适量的焊锡，以保证有效覆盖PCB和与电容接触pad。Pad作为焊盘，主要作用是用来固定连接电子器件引脚的，主要材质多为铜箔电料。

S2、选择拉载细线，所述的拉载细线为耐1A左右电流的拉载线，两两双绞绕接在一起，双绞线线头一端绕制成刚好可容纳通过单端探棒正极的线圈和容许单端探头探棒负极大小的线圈；所述的单端探棒正极为单端探棒探头，所述的单端探棒负极为单端探棒探身；两根线中间互绞大于等于3圈，绕线长度小于等于8厘米；

S3、根据公式选用绕线圈数及绕线长度；所述的公式为，L=3*N/2+K，其中，L:表示绕线总长度，单位cm，N:表示绕圈数，K:表示实际用线常数，通常取4到6。采用公式计算选择适宜的绕线长度，尽量以最小的检测回路检测，利用单端探棒检测，原理示意图见附图2所示，减小产生环形天线效应，不仅有效抵抗外界EMI的影响，还可以减少信号干扰，提高了ripple评估的精度，增加产品可靠性。

S4、将双绞线焊接到所述的输出电容两端；

S5、将单端探棒按照对应的极相，套进线圈中，通电测量抓取纹波和噪声。所述的单端探棒连接示波器。

本发明采用双绞绕线方式作为电源ripple的评估手段，传统的评估方式回路过大，引入环路天线效应，导致测试时过多的人为外界noise干扰因素，使得得到检测结果不准确，而采用新型的检测方式，通过附图3波形对比可以看出，能明显起到降噪的效果，并提高了精度，可以较为精确反应出实际的电源ripple内容，提高了产品可靠性，能够有效改善工作效率，减少不确定因素隐患。

本发明还包括应用本方法的一种实现电源纹波有效降噪的测试系统，包括双绞绕线模块和单端探棒模块；

所述的双绞绕线模块，焊接在高容量大尺寸的输出电容的两端，用于和单端探棒配合抓取纹波和噪声；

所述的单端探棒模块，连接示波器，用于按照对应的极相套进双绞绕线模块中抓取纹波和噪声。

通过上面具体实施方式，所述技术领域的技术人员可容易的实现本发明。但是应当理解，本发明并不限于上述的几种具体实施方式。在公开的实施方式的基础上，所述技术领域的技术人员可任意组合不同的技术特征，从而实现不同的技术方案。

Claims (10)

1.一种实现电源纹波有效降噪的测试方法，其特征在于，通过采用双绞绕线方式作为电源纹波的评估手段，减小产生环形天线效应，提高纹波评估的精度，增加产品可靠性。

2.根据权利要求1所述的一种实现电源纹波有效降噪的测试方法，其特征在于，具体方法如下：

S1、在评估某一组电压纹波时，在变压器输出端，选择输出电容；

S2、在所述的输出电容两端焊接引线；

S3、所述的引线采用双绞绕线的绕线方式，并通过公式计算选择最佳绕线长度；

S4、利用单端探棒检测。

3.根据权利要求2所述的一种实现电源纹波有效降噪的测试方法，其特征在于，具体操作步骤如下：

S1、在评估某一组电压纹波时，在变压器输出端，选择输出电容；

S2、选择拉载细线，两两双绞绕接在一起，双绞线线头一端绕制成刚好可容纳通过单端探棒正极的线圈和容许单端探头探棒负极大小的线圈；两根线中间互绞大于等于3圈，绕线长度小于等于8厘米；

S3、根据公式选用绕线圈数及绕线长度；

S4、将双绞线焊接到所述的输出电容两端；

S5、将单端探棒按照对应的极相，套进线圈中，通电测量抓取纹波和噪声。

4.根据权利要求3所述的一种实现电源纹波有效降噪的测试方法，其特征在于，在所述的输出电容两端增加适量的焊锡，以保证有效覆盖PCB和与电容接触pad。

5.根据权利要求3所述的一种实现电源纹波有效降噪的测试方法，其特征在于，所述的输出电容为高容量大尺寸输出电容，且远离电感。

6.根据权利要求3所述的一种实现电源纹波有效降噪的测试方法，其特征在于， 所述的公式为，L=3*N/2+K，其中，L:表示绕线总长度，单位cm，N:表示绕圈数，K:表示实际用线常数，通常取4到6。

7.根据权利要求3所述的一种实现电源纹波有效降噪的测试方法，其特征在于，所述的拉载细线为耐1A左右电流的拉载线。

8.根据权利要求1所述的一种实现电源纹波有效降噪的测试方法，其特征在于， 所述的单端探棒正极为单端探棒探头，所述的单端探棒负极为单端探棒探身。

9.根据权利要求2或3所述的一种实现电源纹波有效降噪的测试方法，其特征在于，所述的单端探棒连接示波器。

10.一种实现电源纹波有效降噪的测试系统，其特征在于，包括双绞绕线模块和单端探棒模块；

所述的双绞绕线模块，焊接在高容量大尺寸的输出电容的两端，用于和单端探棒配合抓取纹波和噪声；

所述的单端探棒模块，连接示波器，用于按照对应的极相套进双绞绕线模块中抓取纹波和噪声。