交流電網(wǎng)中,由于許多非線性電氣設(shè)備的投入運(yùn)行,其電壓、電流波形實(shí)際上不是完全的正弦波形,而是不同程度畸變的非正弦波。
根據(jù)LED驅(qū)動(dòng)電源的公式,電感內(nèi)電流波動(dòng)大小和電感值成反比,輸出紋波和輸出電容值成反比。所以加大電感值和輸出電容值可以減小紋波。
一方面,傳統(tǒng)電源廠商紛紛推出LED電源產(chǎn)品,另一方面,眾多創(chuàng)業(yè)型的企業(yè)也紛紛成立,這也讓LED電源的應(yīng)用愈加廣泛。
紋波電流(Ripple Current)是指在直流電源中,由于整流器和濾波器的不完美,使得直流電流中存在周期性的波動(dòng)。這種波動(dòng)通常表現(xiàn)為交流成分,但其頻率和幅度通常較低。
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。
低功率因數(shù)的輸入電源會(huì)增加電網(wǎng)的負(fù)擔(dān),同時(shí)也會(huì)影響 DC-DC 變換器的性能。低功率因數(shù)會(huì)導(dǎo)致輸入電流與輸入電壓之間的相位差增大,從而增加 DC-DC 變換器的損耗。
電源紋波是指電源輸出電壓中存在的周期性波動(dòng),通常以峰-峰值(Vpp)來(lái)表示。電源紋波對(duì)電子設(shè)備的性能和可靠性有著重要的影響。
示波器是電子測(cè)量領(lǐng)域中常用的一種儀器,用于觀察和測(cè)量電壓波形。在電源測(cè)試中,示波器可以用來(lái)測(cè)量電源的紋波峰峰值,即電源輸出電壓的波動(dòng)幅度。
開關(guān)電源一般由脈沖寬度調(diào)制PWM控制IC和MOSFET構(gòu)成,控制開關(guān)管時(shí)間比率維持穩(wěn)定的輸出電壓。
開關(guān)電源的輸出并不是真正恒定的,輸出存在著周期性的抖動(dòng),這些抖動(dòng)看上去就和水紋一樣,稱為紋波。紋波可以是電壓波紋或電流紋波。
電源紋波確實(shí)是指直流電壓或電流中疊加的交流分量,通常用峰峰值或有效值來(lái)表示。峰峰值是指交流分量的最大值與最小值之間的差值,而有效值則是交流分量的平均大小。
開關(guān)穩(wěn)壓器將輸入電壓轉(zhuǎn)換為更高或更低的輸出電壓。為此,需要使用電感來(lái)暫時(shí)儲(chǔ)存電能。電感的尺寸取決于開關(guān)穩(wěn)壓器的開關(guān)頻率和流經(jīng)電路的預(yù)期電流。
電解電容在電子電路中起著非常重要的作用,尤其是在電源電路中。紋波電流是電解電容在工作過(guò)程中產(chǎn)生的一種電流,它對(duì)電解電容的性能和壽命有著重要的影響。
大家第一印象是額定電壓還有精度,很少會(huì)想到紋波電流這個(gè)參數(shù),其實(shí)這個(gè)參數(shù)還是很重要的。你可能不熟悉紋波電流這個(gè)術(shù)語(yǔ),你可以簡(jiǎn)單的把它理解成通過(guò)電容器的電流的術(shù)語(yǔ)。
LC 濾波器的轉(zhuǎn)角頻率始終設(shè)計(jì)為低頻,以衰減開關(guān)紋波。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),電感的電流紋波總是設(shè)計(jì)為平均電感電流的 30% 左右。