高精度測試系統(tǒng)紋波干擾改善方案

近來業(yè)內普遍飽受原材料缺貨問題影響，其中特別是各類設備內部廣泛應用的電容元件，價格漲幅驚人。為了緩解未來的缺貨問題，各大電容元件廠商紛紛加大馬力擴充產能。這一波產能擴容給電容生產測試細分行業(yè)帶來可觀的業(yè)績增長，同時也對設備穩(wěn)定性、可靠性和設備供應的時效性提出了更高的要求。

電容生產老化測試設備普遍采用可編程測試電源對測試電容樣品做充電老化測試。其中設備內部對可編程電源輸出質量要求最高的為電容漏電流特性測試功能模塊。其主要功能是用于檢測電容充電完畢后uA級的漏電流指標。檢測指標合格后，電容樣品將被安全放電并流向后道包裝環(huán)節(jié)，而測試不通過的樣品則被篩選出來另作處理。

在電容生產過程中，采用的電容老化測試設備是否精準地檢測出產品性能至關重要。如果對uA級的漏電流指標測試精度不達標，可能會導致部分不合格產品流入后道成品中，降低電容產品的大批量可靠性。若將指標調節(jié)過于苛刻，將導致生產過程中部分合格產品被誤判為失效，造成不必要的報廢損失，降低經濟效益。

在實際應用過程中，電容老化測試設備內部可編程電源輸出的合理紋波和數(shù)米長線纜上耦合的高頻噪聲容易干擾漏電流檢測結果?？删幊屉娫摧敵鼋涍^數(shù)米長線纜后，最終注入電容LC測試功能模塊。當干擾噪聲嚴重時，現(xiàn)場實際測量的uA級漏電流結果誤差增大，甚至可能出現(xiàn)負值，造成產品測試異常，帶來終端客戶抱怨。

我們如何才能在工廠內部復雜電磁環(huán)境下確保電容樣品漏電流特性的高精度測量呢？下面分享某電容老化測試客戶高精度供電干擾改善案例，利用TDK-Lambda業(yè)界領先的可編程電源匹配合理外圍方案，從而解決傳統(tǒng)電容老化客戶普遍面臨的痛點問題。

1. 問題描述：

某電容老化測試設備客戶在原型機調試中遇到高精度漏電流測試干擾問題。具體故障現(xiàn)象為測試電容漏電流特性時誤差較大，嚴重時甚至出現(xiàn)負值漏電流，影響客戶現(xiàn)場對電容品質的篩選控制。

2. 原因分析：

如下圖所示，實際測量接入到電容LC測試功能模塊輸入端電壓后，發(fā)現(xiàn)其實際紋波噪聲相對較高。其中比較突出的是數(shù)米長輸出供電線纜在復雜電磁環(huán)境下耦合的高頻尖峰噪聲，其噪聲峰峰值高達91mV。

當電容漏電流測試功能模塊供電受干擾時，待測試電容樣品可能會受噪聲影響，導致漏電流測試儀顯示uA級漏電流結果產生偏差，嚴重時測量值可能表現(xiàn)為負值。

3. 解決對策：

對電容漏電流測試功能模塊供電電源采取如下外圍干擾抑制對策：

詳細外加紋波噪聲抑制對策如下圖所示：

采用外加紋波噪聲抑制對策后，大大減少輸出線纜上耦合的高頻噪聲，降低高精度漏電流測試模塊產品系統(tǒng)EMI風險，確保電容樣品uA級的漏電流測試順利進行。

下圖為增加外圍對策后實際測量的紋波噪聲改善水平。

4. 小結與思考：

在長期配合各類行業(yè)用戶系統(tǒng)設計過程中，我們積累了豐富的應用經驗及電磁兼容解決方案。我們除了向客戶提供業(yè)界領先水平的高質量產品，同時還提供充分有效的前期技術交流服務，協(xié)助客戶提前預防系統(tǒng)可能遇到的普遍問題。

統(tǒng)一采用TDK-Lambda高可靠性可編程測試電源，可大大縮小傳統(tǒng)漏電流測試線性電源的在機器內部占用的空間尺寸，同時也方便設備供應鏈優(yōu)化維護，改善設備交貨期，降低客戶系統(tǒng)整體成本，提升穩(wěn)定性。

審核編輯：郭婷