|电源纹波的测量与抑制方法---电源技术基础

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【|电源纹波的测量与抑制方法---电源技术基础】

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电源纹波的测量方法通常分为两大类，一类是单独电源的鉴定，另一类是产品的调试测量。
在电源行业和电源用户对电源鉴定时，要求选择在室内（20℃左右）进行，湿度应小于80% ，周围对测量有影响的机械震动及电磁干扰最小，标准仪器与被检电源应在以上的测试环境下放置24小时以上。
对于纯电源来讲，测量电源纹波时，要求在加载时测量，所加负载要使输出电流大于额定输出电流的80%以上。
对于低噪声的纯阻性负载或电子负载，还要选择对应的测量标准。不同的标准就会产生不同的测量结果
纹波电压可以用绝对量表示，也可用相对量来表示。一般用纹波电压与直流输出电压的比例来评价直流电源的滤波性能，即纹波系数。纹波系数作为评价直流电源的一个重要指标，其计算方法为纹波电压的有效值与直流输出电压的百分比。

一、电源纹波的测量
测量电源纹波一般采用示波器来测量，常用的有一下三种测量方法：
1）靠连法
使用带有地线环的示波器探头，将探针直接接触正输出的管脚，线环直接接触负输出的管脚，这是由于使得环路尽量短，这样从示波器中读出的峰值为输出线上的纹波与噪声。如下图

2）直接法
将地线环直接与负输出的管脚连接，利用探头接地环进行输出端测试。

3）绞连法
输出管脚接双绞线后接电容，在电容两端用示波器测量。

测量纹波时候，需要注意的是：要清楚纹波的带宽上限，纹波为低频噪声，所以一般使用不超过纹波带宽上限太多的示波器。
在测量时，要先打开示波器的带宽限制功能，把带宽限制在20MHz ，
直接用探头的屏蔽地和输出地连接，减少因地线过长产生的环路干扰。
在探头接入点的位置并联一个较小的瓷片电容和一个小电解电容，滤除外界干扰信号防止进入示波器。
二、纹波的抑制方法
电源输出纹波主要来源于五个方面：低频输入纹波、高频纹波、寄生参数引起的共模纹波噪声、闭环调节控制引起的纹波噪声。
抑制这些纹波的通常方法是：加大滤波电路中电容容量、采用LC滤波电路、采用多级滤波电路、以线性电源代替开关电源、合理布线等。但根据它的分类，有针对性的采取措施往往会取得事半功倍的效果。
1、高频纹波的抑制
高频纹波噪声多来源于高频功率变换电路。在高频功率变换电路中，输入直流电压通过高频功率器件进行变换后进行整流滤波而实现的稳压输出中，一般会含有与开关工作频率相同频率的高频纹波，其对外电路的影响大小主要和开关电源的变换频率、输出滤波器的结构和参数有关，设计中尽量提高功率变换器的工作频率，可以减少对高频开关纹波的滤波要求。
2、低频纹波的抑制
有的电源来说，可增大DC/DC变换器闭环增益电路和采用前级预稳压电路可以增强纹波的抑制效果、可以通过改变整流滤波器的电容量以及调节反馈回路的参数来实现对低频纹波的抑制。
3、共模纹波的抑制
共模纹波噪声一般出现在开关电源，当开关电源的矩形波电压作用于功率器件时，与功率器件与散热器底板和变压器原、副边之间的寄生电容和导线中存在寄生电感相互作用，产生共模纹波噪声。对于共模纹波噪声抑制的方法有：