電源紋波的產(chǎn)生

我們常見的電源有線性電源和開關(guān)電源，它們輸出的直流電壓是由交流電壓經(jīng)整流、濾波、穩(wěn)壓后得到的。由于濾波不干凈，直流電平之上就會(huì)附著包含周期性與隨機(jī)性成分的雜波信號(hào)，這就產(chǎn)生了紋波。

在額定輸出電壓、電流的情況下，輸出直流電壓中的交流電壓的峰值就是通常所說的紋波電壓。紋波是一種復(fù)雜的雜波信號(hào)，它是圍繞著輸出的直流電壓上下來回波動(dòng)的周期性信號(hào)，但周期和振幅并不是定值，而是隨著時(shí)間變化，并且不同電源的紋波波形也不一樣。

紋波的危害

一般來說紋波是有百害而無一利的，紋波的危害主要有以下幾點(diǎn)：

· 電源中攜帶的紋波會(huì)在電器上產(chǎn)生諧波，降低電源的使用效率；

· 較高的紋波可能會(huì)產(chǎn)生浪涌電壓或電流，從而導(dǎo)致電氣設(shè)備運(yùn)行不正?；蚣铀僭O(shè)備老化；

· 在數(shù)字電路中紋波會(huì)干擾電路邏輯關(guān)系；

· 紋波還會(huì)給通信、測量和計(jì)量儀器、儀表帶來噪音干擾，破壞信號(hào)的正常測量、計(jì)量，甚至損壞設(shè)備。

所以，在制作電源的時(shí)候，我們都要考慮將紋波降低到百分之幾以下，對紋波要求高的設(shè)備要考慮把紋波降低到更小。

電源紋波的測量方法通常分為兩大類，一類是單獨(dú)電源的鑒定，另一類是產(chǎn)品的調(diào)試測量。

在電源行業(yè)和電源用戶對電源鑒定時(shí)，要求選擇在室內(nèi)（20℃左右）進(jìn)行，濕度應(yīng)小于80%，周圍對測量有影響的機(jī)械震動(dòng)及電磁干擾最小，標(biāo)準(zhǔn)儀器與被檢電源應(yīng)在以上的測試環(huán)境下放置24小時(shí)以上。

對于純電源來講，測量電源紋波時(shí)，要求在加載時(shí)測量，所加負(fù)載要使輸出電流大于額定輸出電流的80%以上。

對于低噪聲的純阻性負(fù)載或電子負(fù)載，還要選擇對應(yīng)的測量標(biāo)準(zhǔn)。不同的標(biāo)準(zhǔn)就會(huì)產(chǎn)生不同的測量結(jié)果。

紋波電壓可以用絕對量表示，也可用相對量來表示。一般用紋波電壓與直流輸出電壓的比例來評價(jià)直流電源的濾波性能，即紋波系數(shù)。紋波系數(shù)作為評價(jià)直流電源的一個(gè)重要指標(biāo)，其計(jì)算方法為紋波電壓的有效值與直流輸出電壓的百分比。

電源紋波的測量

測量電源紋波一般采用示波器來測量，常用的有一下三種測量方法：

1、靠連法

使用帶有地線環(huán)的示波器探頭，將探針直接接觸正輸出的管腳，線環(huán)直接接觸負(fù)輸出的管腳，這是由于使得環(huán)路盡量短，這樣從示波器中讀出的峰值為輸出線上的紋波與噪聲，如下圖所示：

2、直接法

將地線環(huán)直接與負(fù)輸出的管腳連接，利用探頭接地環(huán)進(jìn)行輸出端測試。

3、絞連法

輸出管腳接雙絞線后接電容，在電容兩端用示波器測量。

測量紋波時(shí)候，需要注意的是：要清楚紋波的帶寬上限，紋波為低頻噪聲，所以一般使用不超過紋波帶寬上限太多的示波器。

在測量時(shí)，要先打開示波器的帶寬限制功能，把帶寬限制在20MHz，直接用探頭的屏蔽地和輸出地連接，減少因地線過長產(chǎn)生的環(huán)路干擾。

在探頭接入點(diǎn)的位置并聯(lián)一個(gè)較小的瓷片電容和一個(gè)小電解電容，濾除外界干擾信號(hào)防止進(jìn)入示波器。

紋波的抑制方法