電源紋波測(cè)試總結(jié)

1、請(qǐng)問什么叫紋波？怎樣測(cè)量紋波？紋波的定義：由于直流穩(wěn)定電源一般是由交流電源經(jīng)整流穩(wěn)壓等環(huán)節(jié)而形成的，這就不可避免地在直流穩(wěn)定量中多少帶有一些交流成份，這種疊加在直流穩(wěn)定量上的交流分量就稱之為紋波。紋波的成分較為復(fù)雜，它的形態(tài)一般為頻率高于工頻的類似正弦波的諧波，另一種則是寬度很窄的脈沖波。對(duì)于不同的場(chǎng)合，對(duì)紋波的要求各不一樣。對(duì)于電容器老練來說，無論是那一種紋波，只要不是太大，一般對(duì)電容器老練質(zhì)量不會(huì)構(gòu)成影響。而對(duì)程控機(jī)電源或音響設(shè)備中

2、所使用的電源，由于寬度很窄的脈沖沒有足夠的能量來推動(dòng)喇叭的紙盆或話機(jī)的聽筒而形成雜音。因此對(duì)于這種窄脈沖的要求可以放寬。而對(duì)于音頻范圍內(nèi)的類似正弦波的紋波信號(hào)，雖然其幅度不是太高，但其能量卻使喇叭或聽筒發(fā)生嗡嗡的雜音。因此對(duì)這種形態(tài)的紋波應(yīng)有一定的要求，而對(duì)于用于一些控制的場(chǎng)合，由于窄脈沖達(dá)到一定的高度會(huì)干擾數(shù)字或邏輯控制部件，使設(shè)備運(yùn)行的可靠性降低，因此對(duì)這種窄脈沖的幅度應(yīng)有一定的限制，而對(duì)類似正弦波的紋波，一般由于其幅度較低，對(duì)控制

3、部件的干擾不大。紋波的表示方法可以用有效值或峰值來表示，可以用絕對(duì)量，也可以用相對(duì)對(duì)量來表示。例如一個(gè)電源工作在穩(wěn)壓狀態(tài)，其輸出為100V5A，測(cè)得紋波的有效值為10mV，這10mV就是紋波的絕對(duì)量，而相對(duì)量即紋波系數(shù)=紋波電壓輸出壓=10mv100V=0.01%，即等于萬分之一。事實(shí)上，紋波就是一個(gè)直流電壓中的交流成分。直流電壓本來應(yīng)該是一個(gè)固定的值，但是很多時(shí)候它是通過交流電壓整流、濾波后得來的，由于濾波不干凈，就會(huì)有剩余的交流成分

4、，即便如此，就是用電池供電也因負(fù)載的波動(dòng)而產(chǎn)生波紋。事實(shí)上，即便是最好的基準(zhǔn)電壓源器件，其輸出電壓也是有波紋的。要體驗(yàn)，可以用示波器來看，就會(huì)看到電壓上下輕微波動(dòng)，就像水紋一樣，所以叫做紋波。一般使用交流毫伏表來測(cè)量紋波電壓，因?yàn)榻涣骱练碇粚?duì)交流電壓響應(yīng)，并且靈敏度比較高，可測(cè)量很小的交流電壓，而紋波往往是比較小的交流電壓。如果沒有交流毫伏表，也可使用示波器來測(cè)量。將示波器的輸入設(shè)置為交流耦合，調(diào)整Y軸增益，使波形大小合適，讀出電壓值

5、，可估算出紋波電壓的大小。紋波電壓會(huì)影響系統(tǒng)的工作，帶來噪聲。所以電源要有足夠的濾波措施，以將紋波限制在一定的幅度以內(nèi)。紋波(ripple)與諧波的比較：簡(jiǎn)單地說，就是一定頻率的電壓或電流作用于非線性負(fù)載時(shí)會(huì)產(chǎn)生不同于原頻率的其它頻率的正弦電壓或電流的現(xiàn)象。紋波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。它們雖然在概念上不是一回事，但它們之間有聯(lián)系。如電源上附加的紋波在用電器上很容易產(chǎn)生各頻率的諧波；電源中各頻率諧波的存在無疑

6、導(dǎo)致電源中紋波成分的增加。除了在電路中我們所需要產(chǎn)生諧波的情況以外，它主要有以下主要危害：1、使電網(wǎng)中發(fā)生諧振而造成過電流或過電壓而引發(fā)事故；2、增加附加損耗，降低發(fā)電、輸電及用電設(shè)備的效率和設(shè)備利用率；3、使電氣設(shè)備（如旋轉(zhuǎn)電機(jī)、電容器、變壓器等）運(yùn)行不正常，加速絕緣老化，從而縮短它們的使用壽命；4、使繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及許多用電設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)不正常或不能正常動(dòng)作或操作；5、使測(cè)量和計(jì)量?jī)x器、儀表不能正確指示或計(jì)量；6、干擾通信

7、系統(tǒng)，降低信號(hào)的傳輸質(zhì)量，破壞信號(hào)的正常傳遞，甚至損壞通信設(shè)備。紋波的害處：1、容易在用電器上產(chǎn)生諧波，而諧波會(huì)產(chǎn)生較多的危害；2、降低了電源的效率；3、較強(qiáng)的紋波會(huì)造成浪涌電壓或電流的產(chǎn)生，導(dǎo)致燒毀用電器；Agilent的為30MHz或25MHz），目的是避免數(shù)字電路的高頻噪聲影響紋波測(cè)量，盡量保證測(cè)量的準(zhǔn)確性；2、設(shè)置耦合方式為交流耦合，方便測(cè)量（不關(guān)心直流電平）；3、保證探頭接地盡量短（測(cè)量紋波動(dòng)輒上百mV的原因就是接地線太長）。

8、目前比較流行的方法是拆除探頭的接地線和外殼，露出探頭地殼，自制接地線纏繞在探頭地殼上，可以保證接地線長度小于1cm；4、示波器地懸空，只通過探頭地與單板共地，不要通過其他方式與單板／儀器／PC等共地（這樣會(huì)給紋波測(cè)量引入很大的地噪聲）。如：通過示波器三線插頭的地插針在插線板上與其他儀器共地，或者通過接地線連接示波器地與其他儀器的地。其中第3條是關(guān)鍵中的關(guān)鍵。接地線過長，其電感效應(yīng)將給測(cè)量系統(tǒng)引入額外的噪聲，下圖為證：上圖探頭接地線的電感

9、效應(yīng)2對(duì)儀器的要求和示波器參數(shù)要求：支持帶寬限制功能，Tek20MHz；Agilent25或30MHz。探頭參數(shù)要求：帶寬100M即可?？紤]到盡量少引入EMC噪聲以及測(cè)試方便。為了使接地線盡量短，盡量使用探頭的原裝測(cè)試短針，若無原裝測(cè)試短針，則須自制短接地線：去除探頭接地線套，用金屬絲自行繞制接地短線，推薦五類線中銅絲，強(qiáng)度適中（還是有些偏軟，有更好的請(qǐng)推薦）。其他候選有焊錫絲、刻刀。3真正的紋波應(yīng)該是什么樣子？以下各圖可以讓大家對(duì)紋波