充电头的纹波，到底哪头插测量设备算？

红炉灰 · 发表于 2024-10-8 15:52

买了个纹波计，把手头的几个充电头都测试了一下。睿元33w、三星原装25w充电头usb输出口纹波150往上，古狗45w输出口纹波也冒到70-80了。而插在1m线末端，纹波就是正常的，和充电头网的测量结果一样了（前两个30-50，古狗20左右）。

想起之前和智翔电子店主咨询过，他说测纹波应该用双口直通线配负载，这样高频纹波衰减就不会测不出来，我就把之前买的双口直通公对公找了出来，测量纹波值大概和前两次的平均值一样，也就是介于两者之间。

不过没有负载，用的是我的手机。

那么，到底怎么才算是真正的纹波呢？

gearup · 发表于 2024-10-8 17:07

第一，确定你要得到的是switching ripple还是开关带来的广谱噪声

第二，只看幅值不看分布带宽或者能量密度是耍流氓

第三，测得真实纹波挺费劲，需要在给定负载下约束电流路径去看，还得给探头做处理杜绝耦合

第四，手机这种数字负载，有可能电流随时间的变化率很大，load transient带来的波动幅值大于ripple本身

第五，几十几百mV的ripple对现代手机的charger以及PMIC来说不是个事，关注这个不如关注转换效率

カゲチヨ · 发表于 2024-10-8 17:38

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OldGlory · 发表于 2024-10-8 22:13

用手机当负载等于没测手机自己都会调压

幽灵胖胖 · 发表于 2024-10-8 23:06

二楼不明觉厉，舒服了

独孤 · 发表于 2024-10-9 10:03

楼主可以看下GB标准,充电头应该有提标准号,那里有测试想法说明的

应该

另外2楼牛!

hgfdsa · 发表于 2024-10-9 10:47

充电头波纹估计是哪家硬造参数搞溢价吧，搞得一说充电头就提波纹，波纹低了是充电更快啊还是电池损耗更低啊？重要的是协议、转换率和散热。

以达天际 · 发表于 2024-10-9 12:23

本帖最后由以达天际于 2024-10-9 12:26 编辑

hgfdsa 发表于 2024-10-9 10:47
充电头波纹估计是哪家硬造参数搞溢价吧，搞得一说充电头就提波纹，波纹低了是充电更快啊还是电池损耗更低啊 ...

是音质

以前看到过某个老烧评测12V供电头说是国澳通的纹波最好，楼主可以验证下

。

强尼高达 · 发表于 2024-10-9 12:47

hgfdsa 发表于 2024-10-9 10:47
充电头波纹估计是哪家硬造参数搞溢价吧，搞得一说充电头就提波纹，波纹低了是充电更快啊还是电池损耗更低啊 ...

这个叫开关电源，你为什么要定义成充电头呢

开关电源除了给手机平板之类带电池的设备充电以外还能直接给台式电脑、iot等不带电池的设备供电，你说纹波有没有影响

ryuonegz · 发表于 2024-10-9 13:08

hgfdsa 发表于 2024-10-9 10:47
充电头波纹估计是哪家硬造参数搞溢价吧，搞得一说充电头就提波纹，波纹低了是充电更快啊还是电池损耗更低啊 ...

没人造这个势，因为各家都没有特别优秀的，而且国家有规定要低于200mV

—— 来自 motorola XT2175-2, Android 12上的 S1Next-鹅版 v2.1.2

hgfdsa · 发表于 2024-10-9 13:09

强尼高达发表于 2024-10-9 12:47
这个叫开关电源，你为什么要定义成充电头呢

开关电源除了给手机平板之类带电池的设备充电以外还能直接给 ...

iot设备连干电池都能忍，pc电源更是普遍宽电压，哪几十mv的差距你说有没有影响？

zx071479 · 发表于 2024-10-9 13:10

数据线长短也会影响纹波值，标准的测试方法会规定连接充电头到负载之间的导线长度，还要求双绞线之类的

—— 来自 samsung SM-S9180, Android 14上的 S1Next-鹅版 v2.5.4

hgfdsa · 发表于 2024-10-9 13:20

ryuonegz 发表于 2024-10-9 13:08
没人造这个势，因为各家都没有特别优秀的，而且国家有规定要低于200mV

—— 来自 motorola XT2175-2, An ...

那么再每个充电头测试下面刷波纹的是因为他们蠢吗？明明都没钱拿

强尼高达 · 发表于 2024-10-9 13:25

hgfdsa 发表于 2024-10-9 13:09
iot设备连干电池都能忍，pc电源更是普遍宽电压，哪几十mv的差距你说有没有影响？ ...

只有用干电池的才叫IOT吗，蓝牙网关智能音箱什么的就不叫IOT了是吧
PC电源宽电压更厉害了，你家充电头提供110V交流电给PC的？

yorktown · 发表于 2024-10-9 13:40

机械硬盘：对，纹波大点没事儿的，啊哈哈哈哈哈

カゲチヨ · 发表于 2024-10-9 13:45

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win8 · 发表于 2024-10-9 13:51

充电头又不直连内部电路,你量这玩意的纹波约等于电脑的电插座是不是220v 50hz

カゲチヨ · 发表于 2024-10-9 13:54

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カゲチヨ · 发表于 2024-10-9 14:03

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Herreimu · 发表于 2024-10-9 14:07

hgfdsa 发表于 2024-10-9 13:09
iot设备连干电池都能忍，pc电源更是普遍宽电压，哪几十mv的差距你说有没有影响？ ...

iot设备连干电池都能忍

电池可以说是最完美、最干净的供电环境了，要是硬件开发都以干电池为标准来做，那帮搞嵌入式的睡觉都能笑出来

红炉灰 · 发表于 2024-10-9 14:29

以达天际发表于 2024-10-9 12:23
是音质

以前看到过某个老烧评测12V供电头说是国澳通的纹波最好，楼主可以验证下。

台式设备老烧用线电或者再生电源的

开关电源根本满足不了

—— 来自鹅球 v3.1.88.3-alpha

你知道我的 · 发表于 2024-10-9 15:17

硬盘盒/硬盘对电源纹波的要求似乎挺严格的，
但是硬盘吧说纹波的贴子我怎么看都像是卖电源的软文

红炉灰 · 发表于 2024-10-9 22:03

又买了个智翔的量表，不知道为什么淘宝不卖了，5折不到收了个1280m
过段时间弄个便宜滤波和线电测测

给坛友一点小小的hifi震撼

Herreimu · 发表于 2024-10-9 22:33

顺带一提，很好奇所谓的“纹波计”是什么

开关电源相比线性电源，最大的干扰来源差异在于dcdc斩波带来的噪声，而斩波频率动辄百k到Mhz，而开关电源纹波抑制做到10mvpp以下也是轻轻松松

不谈emc啊工频干扰啊信号反射啊负载变化啊一大堆乱七八糟的东西，单就这个信号要求，想测一下最起码也得上个示波器吧

Herreimu · 发表于 2024-10-9 22:42

本帖最后由 Herreimu 于 2024-10-9 22:43 编辑

再顺带一提，第一次见线电这个简写，一查果然是hifi那一坨搞出来的玩意儿
加深了“hifi都是**”的刻板影响

红炉灰 · 发表于 2024-10-9 23:03

本帖最后由红炉灰于 2024-10-9 23:06 编辑

Herreimu 发表于 2024-10-9 22:33
顺带一提，很好奇所谓的“纹波计”是什么

开关电源相比线性电源，最大的干扰来源差异在于dcdc斩波带来的噪 ...

现在一大堆人做，电商平台搜纹波测试就有了
反正充电头能做到10mv以下的不多，优秀的印象里差不多都集中在二三十，绝大多数都是10以上
正经评测肯定是示波器测，个人的u表是用来对照测量结果定性的

OldGlory · 发表于 2024-10-9 23:36

カゲチヨ发表于 2024-10-9 13:54
https://detail.tmall.com/item.htm?id=817833758813
再推荐一个又不是不能用的
20w的百鼎出的，苹果原装样 ...

不推荐这种不知道什么时候就会换批次的纯贴牌根本不能保证买到的和晒单拆出来的是不是一样的

カゲチヨ · 发表于 2024-10-9 23:40

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OldGlory · 发表于 2024-10-10 00:49

カゲチヨ发表于 2024-10-9 23:40
【【30W双口快充】适用iphone15充电器头14promax苹果13数据线】复制￥mxgyMxf00iEar￥，打开【手机阿里】 ...

一样的不能保证买到的究竟是什么

nebulanoby · 发表于 2024-10-10 01:20

本帖最后由 nebulanoby 于 2024-10-10 01:58 编辑

首先正面回答楼主的问题：以下三个点：输出电容端、板端——指USB口刚出来、线端——指USB线接用电器那端，我们都用作过纹波测试点，视乎产品规格书定义

另外作为还真做过发货量比较大的充电头子的开关电源工程师，介绍下我和楼上很多玩家、以及做其他种类开关电源的人对纹波和其他问题的认识差异

第一：我强调一下，不考虑UFCS认证的话，所谓国家规定快速充电器（可调压那种）在所有输出下纹波上限为200mV是不存在的
我知道那个200mV怎么来的，但是先别急，把那个文件拿出来看仔细一点，条文上面说的是什么；当然实际上我们很少会做到200mV这么大所以说真的也不是特别关心
然后有人说纹波会对后级有影响。首先目前99%的充电场景是要经过用电器板上电源再次处理的，你给电池充电要经过Buck/SC电路，给电脑用也要经过PMIC处理还怕什么（无论是快充头还是以前的大板砖都是可以热拔插的，根本不可能直接给硬盘那些供电）；剩下的1%是直冲电池，但是电池是什么？是一个超大电容，那点纹波在电池面前算什么。另外有没有人知道以前的电池修复器是什么原理？其实就是靠不停地开冲断冲，你可以理解成纹波系数100%。所以纹波对电池真的不重要的，实际上有手机厂证明过这点。所以正如2L第五条所言，那点纹波根本不是事

第二，目前很多USB表测纹波实际上就是图一乐
因为适配器的高功率密度设计，目前绝大多数的适配器都面临母线电容不够的问题，带来的问题就是母线有一个两倍工频的大幅抖动；绝大多数的适配器的环路无法补偿这个变化，所以其输出上也会有一个两倍工频的抖动，在某些设计里，其幅度比开关频率上的Ripple大得多得多，这个才是快充头总Ripple的决定性因素，甚至只做过其他种类电源的工程师可能都无法认识到。
而USB表那点硬件，根本不可能有足够的储存深度去存储20mS以上且采样率远高于20MHz的波形，所以目前绝大多数的USB表显示的纹波实际只是开关频率Ripple（一格只有几个uS），自然测出来的纹波就只有30mV甚至10mV了。
另外纹波受测量探头的影响非常大，所以我们测试的话，规定了探头线种类，探头上面需要加的电容容量、ESR和电介质类别的；而USB表自己作为一个用电器，他的输入本身就有很可观的电容了，就进一步把纹波滤小了。另外如果是线端测试的话，充电线也要规定型号保证ESR和ESL

不过话又说回来，既然纹波实际上并不重要，那么后面也不是很深究了。

所以网上的充电头纹波评测尤其是只上USB表，没有示波器的纹波评测，基本上可以说毫无意义

nebulanoby · 发表于 2024-10-10 01:33

强尼高达发表于 2024-10-9 12:47
这个叫开关电源，你为什么要定义成充电头呢

开关电源除了给手机平板之类带电池的设备充电以外还能直接给 ...

不是这样看的，目前所有的能效要求、谐波要求等，都会先根据开关电源的设计应用场景对电源作分类，然后再对他们采用不同的要求；因为这个原因，实际上当前很多标准真的管不到快充头

强尼高达 · 发表于 2024-10-10 09:46

nebulanoby 发表于 2024-10-10 01:33
不是这样看的，目前所有的能效要求、谐波要求等，都会先根据开关电源的设计应用场景对电源作分类，然后再 ...

PMIC又不是全能的，输入输出也有纹波规范，最后出来怎样还得看用电器的PMIC性能好不好
各种国家规定可以说是每个行业的下限保底了，ATX标准甚至规定12V纹波不超过120mV、其他电压不超过50mV，所有PC电源测试测纹波都是基于这个要求来测的，本楼里已经开始发展成“总有玄学家想害朕”了
压纹波又不是什么难事，加料就是了，压不住的电源那只能是你买我推荐了，反正我是有可能拿来给音箱硬盘电脑之类东西供电的

nebulanoby · 发表于 2024-10-10 10:19

本帖最后由 nebulanoby 于 2024-10-10 10:21 编辑

强尼高达发表于 2024-10-10 09:46
PMIC又不是全能的，输入输出也有纹波规范，最后出来怎样还得看用电器的PMIC性能好不好
各种国家规定可以 ...

PC电源是直接供电的，充电头又不是
200mV套到20V输出上不过1%，便宜主板的DC-DC芯片都能满足

你不能老用某种电源电源上能满足的要求套在所有的电源上，不然IEC闲的没事给电源分类？家用微逆还要扛6kV的差模浪涌，把这要求套快充头子上的话全退市得了。什么都要的结果就是搞个大板砖出来，你乐意带人家还不乐意带呢。
而且还是那句，单纯的爱好者测出来的纹波根本不准，有些你以为纹波小的根本不小。单纯应付USB表测纹波的话，我简单地偷工减料就能把数据做漂亮

—— 来自鹅球 v3.0.0.82-alpha

ryuonegz · 发表于 2024-10-10 18:25

hgfdsa 发表于 2024-10-9 13:20
那么再每个充电头测试下面刷波纹的是因为他们蠢吗？明明都没钱拿

因为中年男人三宝里有充电头啊，有帮闲人天天研究这个的

—— 来自 motorola XT2175-2, Android 12上的 S1Next-鹅版 v2.1.2

OldGlory · 发表于 2024-10-11 00:06

nebulanoby 发表于 2024-10-10 01:20
首先正面回答楼主的问题：以下三个点：输出电容端、板端——指USB口刚出来、线端——指USB线接用电器那端， ...

很好奇你做的哪个充电头子开关频率高于20MHz

外挂全家脚气 · 发表于 2024-10-11 01:04

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nebulanoby · 发表于 2024-10-11 09:08

本帖最后由 nebulanoby 于 2024-10-11 09:43 编辑

OldGlory 发表于 2024-10-11 00:06
很好奇你做的哪个充电头子开关频率高于20MHz

发生开关震荡的时间点，ringing频率大的超过1MHz很正常，你带宽连20MHz都没有很容易漏过那里

Herreimu · 发表于 2024-10-11 09:37

外挂全家脚气发表于 2024-10-11 01:04
不说带载，空载的民用开关电源10mv以下纹波的少之又少，轻轻松松都来了

纹波计你可以认为是利用USB电流电 ...

两个例子：艾德克斯it6720，入门级数控电源，纹波标称2mvrms；正点原子dp100，dp输入的可调buck，硬件成本低，比同功率充电头小一圈，满载纹波标称10mvpp。
都是民用、低价、国产、入门级的东西，10mv纹波又不是什么技术难题，按需堆料罢了，只能说你常见的使用环境不需要低纹波设计。
同理，既然都不需要低纹波，那用图一乐的表来图一乐也行

红炉灰 · 发表于 2024-10-11 11:19

Herreimu 发表于 2024-10-11 09:37
两个例子：艾德克斯it6720，入门级数控电源，纹波标称2mvrms；正点原子dp100，dp输入的可调buck，硬件成 ...

一个一千一个三百算低价，算了随便你吧

你要不找找三百块能买什么充电头了

—— 来自鹅球 v3.1.88.3-alpha

混乱之雨 · 发表于 2024-10-11 11:28

2楼已经说的很全面了，数码设备上的供电芯片本身就有应对纹波的设计，找到功率、协议和接口数满足要求，做工好效率高的产品就行了
折腾线性电源通常是老烧考虑的

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