纹波(纹波电压)(比较器和RC滤波电路产生).doc

纹波百科名片纹波是由于直流稳定电源一般是由交流电源经整流稳压等环节而形成的，这就不可避免地在直流稳定量中多少带有一些交流成份，这种叠加在直流稳定量上的交流分量就称之为纹波。纹波的成分较为复杂，它的形态一般为频率高于工频的类似正弦波的谐波，另一种则是宽度很窄的脉冲波。对于不同的场合，对纹波的要求各不一样。对于电容器老练来说，无论是那一种纹波，只要不是太大，一般对电容器老练质量不会构成影响。目录定义 危害定义纹波(ripple)的定义 1 纹波(ripple)的定义 而对程控机电源或音响设备中所使用的电源，由于宽度很窄的脉冲没有足够的能量来推动喇叭的纸盆或话机的听筒而形成杂音。因此对于这种窄脉冲的要求可以放宽。 而对于音频范围内的类似正弦波的纹波信号，虽然其幅度不是太高，但其能量却使喇叭或听筒发生嗡嗡的杂音。因此对这种形态的纹波应有一定的要求，而对于用于一些控制的场合，由于窄脉冲达到一定的高度会干扰数字或逻辑控制部件，使设备运行的可靠性降低，因此对这种窄脉冲的幅度应有一定的限制，而对类似正弦波的纹波，一般由于其幅度较低，对控制部件的干扰不大。 纹波的表示方法可以用有效值或峰值来表示，可以用绝对量，也可以用相对对量来表示。例如一个电源工作在稳压状态，其输出为100V5A，测得纹波的有效值为10mV，这10mV就是纹波的绝对量，而相对量即 纹波系数=纹波电压/输出电压=10mv/100V=0.01%，即等于万分之一。 2 纹波(ripple)的定义 补充 纹波就是一个直流电压中的交流成分。直流电压本来应该是一个固定的值， 但是很多时候它是通过交流电压整流、滤波后得来的，由于滤波不干净，就会有剩余的交流成分，即便如此，就是用电池供电也因负载的波动而产生波纹。事实上，即便是最好的基准电压源器件，其输出电压也是有波纹的。 要体验，可以用示波器来看，就会看到电压上下轻微波动，就 像水纹一样，所以叫做纹波。 一般使用交流毫伏表来测量纹波电压，因为交流毫伏表只对交流电压响应，并且灵敏度比较高，可测量很小的交流电压，而纹波往往是比较小的交流电压。如果没有交流毫伏表，也可使用示波器来测量。将示波器的输入设置为交流耦合，调整Y轴增益，使波形大小合适， 读出电压值，可估算出纹波电压的大小。 纹波电压会影响系统的工作，带来噪声。所以电源要有足够的滤波措施， 以将纹波限制在一定的幅度以内。 3 纹波(ripple)与谐波的比较谐波与纹波的比较 谐波简单地说，就是一定频率的电压或电流作用于非线性负载时,会产生不同于原频率的其它频率的正弦电压或电流的现象。 纹波是指在直流电压或电流中，叠加在直流稳定量上的交流分量。 它们虽然在概念上不是一回事，但它们之间有联系。如电源上附加的纹波在用电器上很容易产生各频率的谐波；电源中各频率谐波的存在无疑导致电源中纹波成分的增加。 危害除了在电路中我们所需要产生谐波的情况以外，它主要有以下主要危害： 1、使电网中发生谐振而造成过电流或过电压而引发事故； 2、增加附加损耗，降低发电、输电及用电设备的效率和设备利用率； 3、使电气设备（如旋转电机、电容器、变压器等）运行不正常，加速绝缘老化，从而缩短它们的使用寿命； 4、使继电保护、自动装置、计算机系统及许多用电设备运转不正常或不能正常动作或操作； 5、使测量和计量仪器、仪表不能正确指示或计量； 6、干扰通信系统，降低信号的传输质量，破坏信号的正常传递，甚至损坏通信设备。 纹波的害处： 1、容易在用电器上产生谐波，而谐波会产生较多的危害； 2、降低了电源的效率； 3、较强的纹波会造成浪涌电压或电流的产生，导致烧毁用电器； 4、会干扰数字电路的逻辑关系，影响其正常工作； 5、会带来噪音干扰，使图像设备、音响设备不能正常工作。 总之，它们在我们不需要的地方出现都是有害的，需要我们避免的。对于如何抑制和去除谐波和纹波的方式方法有很多，但想完全消除，似乎是很难办到的，我们只有将其控制在一个允许的范围之内，不对环境和设备产生影响就算达到了我们的目的。纹波电压目录纹波电压的定义 纹波电压的危害 纹波电压的抑制方法 纹波电压测量及相关参数纹波电压的定义简单讲：纹波就是一个直流电压中的交流成分。直流电压本来应该是一个固定的值， 但是很多时候它是通过交流电压整流、滤波后得来的，由于滤波不干净，就会有剩余的交流成分，即使是用电池供电也会因负载的波动而产生波纹。事实上，即便是最好的基准电压源器件，其输出电压也是有波纹的。 狭义上的纹波电压，是指输出直流电压中含有的工频交流成分。 我国工频频率是50Hz，所以纹波电压以工频50Hz或50Hz的整数倍计取。具体取50Hz还是50Hz的倍数，取决于整流电路的类型。对于半波整流，取50Hz；对于全波整流，取50Hz的2倍即100Hz；对于三相半波整流，取50Hz的3倍即150Hz；对于三相全波整流，取50Hz的6倍即300Hz。 对于日本、美国等国家，使用60Hz工频，计取方式只需把上述的50改为60即可。 纹波电压通常用有效值或峰值表示。 纹波电压的危害纹波的害处： 1、容易在用设备中产生不期望的谐波，而谐波会产生较多的危害； 2、降低了电源的效率； 3、较强的纹波会造成浪涌电压或电流的产生，导致烧毁用设备。 4、会干扰数字电路的逻辑关系，影响其正常工作； 5、会带来噪音干扰，使图像设备、音响设备不能正常工作。 纹波电压的抑制方法抵制纹波电压的方法，常见的有以下几种： 1、在成本、体积允许的情况下，尽可能采用全波或三相全波整流电路； 2、加大滤波电路中电容容量，条件许可时使用效果更好的LC滤波电路； 3、使用效果好的稳压电路，对纹波抑制要求很高的地方使用模拟稳压电源而不使用开关电源； 4、合理布线。 纹波电压测量及相关参数可以先用示波器将整个波形捕获，然后将关心的纹波部分放大来观察和测量(自动测量或光标测量均可)，同时还要利用示波器的FFT功能从频域进行分析。 1 最大纹波电压。 在额定输出电压和负载电流下，输出电压的纹波（包括噪声）的绝对值的大小，通常以峰峰值或有效值表示。 2 纹波系数Y（%）。 在额定负载电流下，输出纹波电压的有效值Urms与输出直流电压Uo之比，既y=Umrs/Uo x100% 3 纹波电压抑制比。 在规定的纹波频率（例如50HZ）下，输入电压中的纹波电压Ui与输出电压中的纹波电压Uo之比，即： 纹波电压抑制比=Ui/Uo 。 这里声明一下：噪声不同于纹波。纹波是出现在输出端子间的一种与输入频率和开关频率同步的成分，