紋波
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- 發布時間：2014/10/23 15:29:30
- 作者：hb_yinhe
一紋波的定義
紋波（ripple）的定義是指在直流電壓或電流中，疊加在直流穩定量上的交流分量。
紋波就是一個直流中的交流成分。直流本來應該是一個固定的值，但是很多時候它是通過交流整流、濾波后得來的，由于濾波不徹底，就會有剩余的交流成分，即使采用電池供電也會因負載的波動而產生波紋。事實上，即便是最好的基準電壓源器件，其輸出電壓也是有波紋的。
二紋波、紋波系數的表示方法
可以用有效值或峰值來表示，或者用絕對量、相對量來表示；
單位通常為：mV
例如：
一個電源工作在穩壓狀態，其輸出為12V/5A，測得紋波的有效值為10mV，這10mV就是紋波的絕對量，而相對量，即紋波系數=紋波電壓/輸出電壓=10mv/12V=0.12%。
三紋波的主要害處
1、容易在用電器上產生諧波，而諧波會產生更多的危害；
2、降低了電源的效率；
3、較強的紋波會造成浪涌電壓或電流的產生，導致燒毀用電器；
4、會干擾數字電路的邏輯關系，影響其正常工作；
5、會帶來噪音干擾，使圖像設備、音響設備不能正常工作
四開關電源輸出紋波主要來源
1輸入低頻紋波
低頻紋波是與輸出電路的濾波電容容量相關。電容的容量不可能無限制地增加，導致輸出低頻紋波的殘留。交流紋波經DC/DC變換器衰減后，在開關電源輸出端表現為低頻噪聲，其大小由DC/DC變換器的變比和控制系統的增益決定。電流型控制DC / DC變換器的紋波抑制比電壓型稍有提高。但其輸出端的低頻交流紋波仍較大。若要實現開關電源的低紋波輸出，則必須對低頻電源紋波采取濾波措施。可采用前級預穩壓和增大DC / DC變換器閉環增益來消除。
2高頻紋波
高頻紋波噪聲來源于高頻功率開關變換電路，在電路中，通過功率器件對輸入直流電壓進行高頻開關變換而后整流濾波再實現穩壓輸出的，在其輸出端含有與開關工作頻率相同頻率的高頻紋波，其對外電路的影響大小主要和開關電源的變換頻率、輸出濾波器的結構和參數有關，設計中盡量提高功率變換器的工作頻率，可以減少對高頻開關紋波的濾波要求。
3寄生參數引起的共模紋波噪聲
由于功率器件與散熱器底板和變壓器原、副邊之間存在寄生電容，導線存在寄生電感，因此當矩形波電壓作用于功率器件時，開關電源的輸出端因此會產生共模紋波噪聲。減小與控制功率器件、變壓器與機殼地之間的寄生電容，并在輸出側加共模抑制電感及電容，可減小輸出的共模紋波噪聲。
4功率器件開關過程中產生的超高頻諧振噪聲
超高頻諧振噪聲主要來源于高頻整流二極管反向恢復時二極管結電容、功率器件開關時功率器件結電容與線路寄生電感的諧振，頻率一般為1-10MHz,通過選用軟恢復特性二極管、結電容小的開關管和減少布線長度等措施可以減少超高頻諧振噪聲。
5閉環調節控制引起的紋波噪聲
開關電源都需對輸出電壓進行閉環控制，調節器參數設計的不適當也會引起紋波。當輸出端波動時通過反饋網絡進入調節器回路，可能導致調節器的自激振蕩，引起附加紋波。此紋波電壓一般沒有固定的頻率。
五紋波測量的相關參數
1最大紋波電壓
在額定輸出電壓和負載電流下，輸出電壓的紋波（包括噪聲）的絕對值的大小，通常以峰峰值或有效值表示。
2紋波系數Y(%)
在額定負載電流下，輸出紋波電壓的有效值Urms與輸出直流電壓Uo之比，既y=Urms/Uo x100%
3紋波電壓抑制比
在規定的紋波頻率（例如50HZ）下，輸入電壓中的紋波電壓Ui~與輸出電壓中的紋波電壓Uo~之比，即：紋波電壓抑制比=Ui~/Uo~ 。
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