高精度測試系統(tǒng)紋波干擾改善方案

近來業(yè)內(nèi)普遍飽受原材料缺貨問題影響，其中特別是各類設(shè)備內(nèi)部廣泛應(yīng)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(kuò)充產(chǎn)能。這一波產(chǎn)能擴(kuò)容給電容生產(chǎn)測試細(xì)分行業(yè)帶來可觀的業(yè)績增長，同時也對設(shè)備穩(wěn)定性、可靠性和設(shè)備供應(yīng)的時效性提出了更高的要求。

電容生產(chǎn)老化測試設(shè)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(shè)備內(nèi)部對可編程電源輸出質(zhì)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(biāo)。檢測指標(biāo)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(chǎn)過程中，采用的電容老化測試設(shè)備是否精準(zhǔn)地檢測出產(chǎn)品性能至關(guān)重要。如果對uA級的漏電流指標(biāo)測試精度不達(dá)標(biāo)，可能會導(dǎo)致部分不合格產(chǎn)品流入后道成品中，降低電容產(chǎn)品的大批量可靠性。若將指標(biāo)調(diào)節(jié)過于苛刻，將導(dǎo)致生產(chǎn)過程中部分合格產(chǎn)品被誤判為失效，造成不必要的報廢損失，降低經(jīng)濟(jì)效益。

在實(shí)際應(yīng)用過程中，電容老化測試設(shè)備內(nèi)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(jié)果?？删幊屉娫摧敵鼋?jīng)過數(shù)米長線纜后，最終注入電容LC測試功能模塊。當(dāng)干擾噪聲嚴(yán)重時，現(xiàn)場實(shí)際測量的uA級漏電流結(jié)果誤差增大，甚至可能出現(xiàn)負(fù)值，造成產(chǎn)品測試異常，帶來終端客戶抱怨。

我們?nèi)绾尾拍茉诠S內(nèi)部復(fù)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(lǐng)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(diǎn)問題。

1. 問題描述：

某電容老化測試設(shè)備客戶在原型機(jī)調(diào)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(yán)重時甚至出現(xiàn)負(fù)值漏電流，影響客戶現(xiàn)場對電容品質(zhì)的篩選控制。

2. 原因分析：

如下圖所示，實(shí)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(shí)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(fù)雜電磁環(huán)境下耦合的高頻尖峰噪聲，其噪聲峰峰值高達(dá)91mV。

當(dāng)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(dǎo)致漏電流測試儀顯示uA級漏電流結(jié)果產(chǎn)生偏差，嚴(yán)重時測量值可能表現(xiàn)為負(fù)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(xì)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(chǎn)品系統(tǒng)EMI風(fēng)險，確保電容樣品uA級的漏電流測試順利進(jìn)行。

下圖為增加外圍對策后實(shí)際測量的紋波噪聲改善水平。

4. 小結(jié)與思考：

在長期配合各類行業(yè)用戶系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，我們積累了豐富的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)及電磁兼容解決方案。我們除了向客戶提供業(yè)界領(lǐng)先水平的高質(zhì)量產(chǎn)品，同時還提供充分有效的前期技術(shù)交流服務(wù)，協(xié)助客戶提前預(yù)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(jī)器內(nèi)部占用的空間尺寸，同時也方便設(shè)備供應(yīng)鏈優(yōu)化維護(hù)，改善設(shè)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