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一、什么叫波紋?
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(huì)產(chǎn)生更多的危害;
1.2.降低了電源的效率;
1.3.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;
1.4.會(huì)干擾數(shù)字電路的邏輯關(guān)系,影響其正常工作;
1.5.會(huì)帶來(lái)噪音干擾,使圖像設(shè)備、音響設(shè)備不能正常工作
二、紋波、紋波系數(shù)的表示方法
可以用有效值或峰值來(lái)表示,或者用量、相對(duì)量來(lái)表示;
單位通常為:mV
例如:
一個(gè)電源工作在穩(wěn)壓狀態(tài),其輸出為12V,測(cè)得紋波的有效值為10mV, 這10mV就是紋波的量,而相對(duì)量,即紋波系數(shù)=紋波電壓/輸出電壓=10mv/12V=0.12%。
三、紋波的測(cè)試方法
3.1.以20M示波器帶寬為限制標(biāo)準(zhǔn),電壓設(shè)為PK-PK(也有測(cè)有效值的),去除示波器控頭上的夾子與地線(因?yàn)檫@個(gè)本身的夾子與地線會(huì)形成環(huán)路,像一個(gè)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(guò)要考慮其產(chǎn)生的誤差),在探頭上并聯(lián)一個(gè)10UF電解電容與一個(gè)0.1UF瓷片電容,用示波器的探針直接進(jìn)行測(cè)試;如果示波器探頭不是直接接觸輸出點(diǎn),應(yīng)該用雙絞線,或者50Ω同軸電纜方式測(cè)量。
四、開關(guān)電源紋波的主要分類
開關(guān)電源輸出紋波主要來(lái)源于五個(gè)方面:
4.1.輸入低頻紋波;
4.2.高頻紋波;
4.3.寄生參數(shù)引起的共模紋波噪聲;
4.4.功率器件開關(guān)過(guò)程中產(chǎn)生的超高頻諧振噪聲;
4.5.閉環(huán)調(diào)節(jié)控制引起的紋波噪聲。
五、電源紋波測(cè)試
紋波是疊加在直流信號(hào)上的交流干擾信號(hào),是電源測(cè)試中的一個(gè)很重要的標(biāo)準(zhǔn)。尤其是作特殊用途的電源,如激光器電源,紋波則是其致命要害之一。所以,電源紋波的測(cè)試就顯得極為重要。
電源紋波的測(cè)量方法大致分為兩種:一種是電壓信號(hào)測(cè)量法;另一鐘是電流信號(hào)測(cè)量法。
一般對(duì)于恒壓源或紋波性能要求不大的恒流源,都可以用電壓信號(hào)測(cè)量法。而對(duì)于紋波性能要求高的恒流源則用電流信號(hào)測(cè)量法。
電壓信號(hào)測(cè)量紋波是指,用示波器測(cè)量疊加在直流電壓信號(hào)上的交流紋波電壓信號(hào)。對(duì)于恒壓源,測(cè)試可以直接用電壓探頭測(cè)量輸出到負(fù)載上的電壓信號(hào)。對(duì)于恒流源的測(cè)試,則一般是通過(guò)使用電壓探頭,測(cè)量采樣電阻兩端的電壓波形。整個(gè)測(cè)試過(guò)程中,示波器的設(shè)置是能否采樣到真實(shí)信號(hào)的關(guān)鍵。
所用的儀器是:配有電壓測(cè)量探頭的TDS1012B示波器。
測(cè)量之前需要進(jìn)行如下設(shè)置。
1.通道設(shè)置:
耦合:即通道耦合方式的選擇。紋波是疊加在直流信號(hào)上的交流信號(hào),所以,我們要測(cè)試紋波信號(hào)就可以去掉直流信號(hào),直接測(cè)量所疊加的交流信號(hào)就好。
寬帶限制:關(guān)
探頭:首先選用電壓探頭的方式。然后選擇探頭的衰減比例。必須與實(shí)際所用探頭的衰減比例保持一致,這樣從示波器所讀取數(shù)才是真實(shí)的數(shù)據(jù)。比如,所用電壓探頭放在×10檔,則此時(shí),這里的探頭的選項(xiàng)也必須設(shè)置為×10檔。
2.觸發(fā)設(shè)置:
類型:邊沿
信源:實(shí)際所選擇的通道,如,準(zhǔn)備用CH1通道進(jìn)行測(cè)試,則此處就應(yīng)該選擇為CH1。
斜率:上升。
觸發(fā)方式:如果是在實(shí)時(shí)地觀察紋波信號(hào),則選擇‘自動(dòng)’觸發(fā)。示波器會(huì)自動(dòng)跟隨實(shí)際所測(cè)信號(hào)的變化,并顯示。這個(gè)時(shí)候,你也可通過(guò)設(shè)置測(cè)量按鈕,實(shí)時(shí)地顯示你所需要的測(cè)量的數(shù)值。但是,如果你想要捕捉某次測(cè)量時(shí)的信號(hào)波形,則需要將觸發(fā)方式設(shè)置為‘正常’觸發(fā)。此時(shí),還需要設(shè)置觸發(fā)電平的大小。一般當(dāng)你知道你所測(cè)量的信號(hào)峰值時(shí),將觸發(fā)電平設(shè)置為所測(cè)信號(hào)峰值的1/3處。如果不知道,則觸發(fā)電平可以設(shè)置的稍微小一些。
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