對于電源的紋波你知道多少？如何測量又是如何抑制它呢？

電源的紋波是指電源輸出的電壓或電流中存在的周期性波動。它通常由電源本身的設(shè)計或工作方式引起，對于一些需要高穩(wěn)定性的應(yīng)用而言，紋波可能會帶來不利影響。為了確保設(shè)備正常工作，減小紋波對電子系統(tǒng)的干擾，我們需要對電源的紋波進(jìn)行測量和抑制。

一、紋波的測量

紋波通常用紋波電壓或紋波電流來衡量。在頻率域，我們可以使用示波器或頻譜分析儀來測量電壓和電流的紋波。在時間域，紋波可以通過示波器上看到的電壓波動曲線來觀察和測量。

紋波的大小常常用峰峰值 (Peak-to-Peak) 紋波電壓或電流來表示，即波浪形信號的最高峰值與最低峰值之間的差值。通常，我們也可以用有效值 (RMS) 來表示紋波。

二、紋波的抑制

1. 元件選擇和布局優(yōu)化

選擇適合的電源元件，比如濾波電容器和電感器，來降低紋波。合理規(guī)劃電源電路的布局，盡量減小電源與敏感信號之間的干擾。

2. 線性穩(wěn)壓器 (Linear Regulator)

線性穩(wěn)壓器是一種常見的電源紋波抑制方法。它通過對輸入電壓進(jìn)行穩(wěn)定和調(diào)節(jié)，使輸出電壓穩(wěn)定在所需值，并消除輸入電源的紋波。

3. 開關(guān)電源 (Switching Power Supply)

開關(guān)電源是一種利用高頻開關(guān)與脈沖寬度調(diào)制 (PWM) 控制技術(shù)來生成穩(wěn)定輸出電壓的電源。相比于線性穩(wěn)壓器，開關(guān)電源具有更高的能量轉(zhuǎn)換效率和更小的體積，但在設(shè)計和工作過程中也會引入一定的紋波。抑制開關(guān)電源的紋波通常采用濾波電容器、電感器以及電源工作頻率相關(guān)的技術(shù)。

4. 濾波

在電源輸出端添加濾波電容器和電感器可以有效地抑制紋波。濾波電容器具有較低的電阻和電感，能夠吸收和平滑紋波，使輸出電壓更加穩(wěn)定。濾波電容器的容值越大，紋波抑制效果越好。電感器則能夠提供額外的電源紋波衰減。

5. 圓拒絕頻率濾波 (C-R Filter)

C-R 濾波是結(jié)合了濾波電容和電阻的濾波器。它通過在輸入和輸出端之間添加電阻和濾波電容來抑制紋波。選擇合適的電阻和濾波電容的數(shù)值可以使得紋波降到很小的程度。

6. 使用穩(wěn)壓芯片

穩(wěn)壓芯片廣泛應(yīng)用于各種電源和電路中，它們具有穩(wěn)定的輸出電壓以及優(yōu)良的紋波抑制能力。穩(wěn)壓芯片內(nèi)部通常包含有濾波電容、電壓參考源、紋波抑制電路等功能模塊，可直接用于抑制電源紋波。

7. 場效應(yīng)管電源紋波抑制

利用場效應(yīng)管可以有效降低電源紋波。通過匹配合適的電源電容和電感，使得場效應(yīng)管能夠?qū)⒓y波電壓或電流消耗掉。

總結(jié)：

紋波是電源輸出電壓或電流存在的周期性波動。為了測量和抑制紋波，我們可以利用示波器、頻譜分析儀等設(shè)備進(jìn)行測量，采取元件選擇和布局優(yōu)化、線性穩(wěn)壓器、開關(guān)電源、濾波、C-R 濾波、穩(wěn)壓芯片、場效應(yīng)管等方法進(jìn)行紋波抑制。這些方法結(jié)合起來可以有效地減小電源紋波，提高電源的穩(wěn)定性，確保電子系統(tǒng)的正常工作。