电源纹波测量与抑制技术详解

"纹波的测量方法，包括纹波电压、纹波系数和纹波电压抑制比的定义，以及纹波和谐波的区别与危害" 在电子技术领域，纹波是电源输出电压中不可避免的交流成分，通常由电源转换过程中的瞬态波动引起。纹波的存在会影响系统的稳定性和性能。纹波的测量对于评估电源质量至关重要。以下是关于纹波测量的详细内容： 1. 纹波电压：纹波电压是指在直流输出电压中包含的交流分量，常见频率为50Hz或100Hz。它可以用有效值或峰值来衡量，且在经过稳压处理后，纹波电压通常会显著降低，降低程度与稳压系数S成反比。 2. 纹波系数：这是衡量纹波相对直流输出电压大小的一个指标，计算公式为纹波电压的有效值Urms与输出直流电压Uo的比值乘以100%，表达式为y=Umrs/Uo x 100%。纹波系数越小，表明纹波在总输出电压中的比例越低，电源质量越好。 3. 纹波电压抑制比：此参数表示电源对输入纹波电压的抑制能力，即输入电压中的纹波Ui~与输出电压中的纹波Uo~之比。一个高的纹波电压抑制比意味着电源能更有效地减少输入纹波对输出的影响。 纹波与噪声不同，噪声通常指的是高频成分，不与输入频率同步，而纹波是与输入频率相关的低频波动。两者合称为纹波噪声，其峰值-峰值值应在输出电压的2%以下。 另一方面，和谐波是交流电中的非基波频率成分，例如电源频率的倍数。相比于纹波，谐波产生的原因更复杂，可能源于非线性负载。虽然谐波可能导致一系列问题，如设备效率下降、线路过热、电磁干扰等，但也有其用途，例如在通信和信号处理中。 纹波的主要危害包括：产生谐波导致其他设备故障，降低电源效率，引发电压或电流浪涌，干扰数字电路的逻辑，以及造成音频或视频设备的噪声干扰。因此，降低纹波水平是电源设计的关键目标。 在测量纹波和谐波时，可以使用示波器捕捉整个波形，然后放大关注的部分进行测量，同时利用示波器的快速傅里叶变换(FFT)功能从频域角度分析。此外，选择合适的测量仪器和设置，确保测量结果的准确性和可靠性，是进行纹波和谐波测量时的重要注意事项。