一.什么是紋波?
紋波(ripple)的定義是指在直流電壓或電流中,疊加在直流穩(wěn)定量上的交流分量。
它主要有以下害處：
1.1.容易在用電器上產(chǎn)生諧波，而諧波會產(chǎn)生更多的危害;
1.2.降低了電源的效率;
1.3.較強的紋波會造成浪涌電壓或電流的產(chǎn)生，導(dǎo)致燒毀用電器;
1.4.會干擾數(shù)字電路的邏輯關(guān)系，影響其正常工作;
1.5.會帶來噪音干擾，使圖像設(shè)備、音響設(shè)備不能正常工作。
二、紋波的表示方法
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(wěn)壓狀態(tài),其輸出為12V5A，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(shù)=紋波電壓/輸出電壓=10mv/12V=0.12%。
三、紋波的測試方法
3.1.以20M示波器帶寬為限制標準，電壓設(shè)為PK-PK(也有測有效值的)，去除示波器控頭上的夾子與地線(因為這個本身的夾子與地線會形成環(huán)路，像一個天線接收雜訊，引入一些不必要的雜訊)，使用接地環(huán)(不使用接地環(huán)也可以，不過要考慮其產(chǎn)生的誤差)，在探頭上并聯(lián)一個10UF電解電容與一個0.1UF瓷片電容，用示波器的探針直接進行測試;如果示波器探頭不是直接接觸輸出點，應(yīng)該用雙絞線，或者50Ω同軸電纜方式測量。
開關(guān)電源
如何降低紋波?開關(guān)電源作為一種高效率、高性能的電源，已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于各種電子產(chǎn)品中。然而，由于開關(guān)電源在供電的過程中，會產(chǎn)生一定的紋波，這個紋波雖不會對電子設(shè)備造成直接的影響，但是對于一些靈敏的電子設(shè)備來說，紋波不能被完全忽略。因此，開關(guān)電源降低紋波已經(jīng)成為了一個必須注意的問題。那么，開關(guān)電源如何降低紋波呢?本文將詳細介紹三種方法：濾波、調(diào)制技術(shù)和控制技術(shù)。
1、濾波技術(shù)
濾波技術(shù)是最常用的開關(guān)電源降低紋波的方法之一。通過在開關(guān)電源輸出端串聯(lián)一個濾波電容和一個濾波電感，可以有效濾除開關(guān)電源輸出端的高頻紋波。濾波技術(shù)有以下幾個方面需要注意：
(1) 選擇適當(dāng)?shù)臑V波電容和電感
選擇適當(dāng)?shù)臑V波電容和電感是濾波技術(shù)的核心。一般來說，濾波電容應(yīng)該具有足夠的容值，以便它可以有效地充電和放電，從而充分減小紋波。濾波電感則應(yīng)該有足夠的電感值，以便它可以在輸出電流發(fā)生變化時產(chǎn)生反向電動勢，從而消除紋波。
(2) 優(yōu)化濾波電路
在濾波電路中，濾波電容和濾波電感的排列方式和連接方式會對濾波效果產(chǎn)生影響。因此，我們需要優(yōu)化濾波電路，使其能盡可能地消除紋波。
(3) 評估濾波效果
最后，我們需要評估濾波效果，以確保開關(guān)電源的輸出端紋波得到了有效的控制。
2、調(diào)制技術(shù)
調(diào)制技術(shù)是開關(guān)電源降低紋波的另一種常用方法。通常，我們使用PWM調(diào)制器來在輸出端產(chǎn)生一個可控的紋波。這個紋波的頻率應(yīng)該高于紋波濾波器的截止頻率，因此，可以通過濾波器消除所有紋波，包括由調(diào)制器產(chǎn)生的紋波。調(diào)制技術(shù)有以下幾個方面需要注意：
(1) 選擇恰當(dāng)?shù)恼{(diào)制頻率
調(diào)制頻率應(yīng)該足夠高，以便濾波器可以有效地濾波紋波。此外，調(diào)制頻率不能過高，否則會導(dǎo)致過度的功耗和EMI干擾。
(2) 優(yōu)化PWM調(diào)制器
優(yōu)化PWM調(diào)制器可以提高調(diào)制精度和效率，從而獲得更好的降低紋波的效果。
(3) 評估調(diào)制效果
最后，需要對調(diào)制效果進行評估，以確保開關(guān)電源的紋波濾除得到有效的控制。
3、控制技術(shù)
控制技術(shù)是一種比較新穎的方法，通過改變開關(guān)電源的工作方式以減小紋波。這種技術(shù)需要使用一些先進的控制算法，通過改變開關(guān)電源的開關(guān)頻率、開關(guān)占空比等參數(shù)，來減少輸出端的紋波?？刂萍夹g(shù)有以下幾個方面需要注意：
(1) 開關(guān)頻率控制
開關(guān)頻率控制可以改變開關(guān)電源的工作頻率，從而調(diào)整開關(guān)電源在不同工作狀態(tài)下的輸出電流和電壓。這種技術(shù)通常需要使用一些高級的控制算法，并且需要高精度的數(shù)字控制器才能實現(xiàn)。
(2) 開關(guān)占空比控制
開關(guān)占空比控制可以改變開關(guān)電源的開關(guān)占空比，從而調(diào)整輸出端的電流和電壓。這種技術(shù)需要使用一些復(fù)雜的控制算法，例如PID控制器等，并且需要高精度的數(shù)字控制器才能實現(xiàn)。
(3) 評估控制效果
最后，需要對控制效果進行評估，以確保開關(guān)電源的紋波濾除得到有效的控制。
總之，開關(guān)電源降低紋波是一個相對復(fù)雜的問題，需要從多個方面出發(fā)，采用多種技術(shù)手段來實現(xiàn)。通過濾波技術(shù)、調(diào)制技術(shù)以及控制技術(shù)的綜合應(yīng)用，我們可以有效地降低開關(guān)電源輸出端的紋波，從而保證電子設(shè)備的穩(wěn)定和可靠工作。
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