资料介绍
在实际开发中,一定会遇到纹波、噪声、过冲、回沟。这四个问题经常出现在两种环境中:信号线和电源线。这里我们主要讨论在电源线即电源模块中的纹波、噪声、过冲、回沟。
1.什么是纹波?
1.1 纹波的产生
百度百科中介绍:“纹波是由于直流稳定电源的电压波动而造成的一种现象,因为直流稳定电源一般是由交流电源经整流稳压、滤波等环节而形成的,由于滤波不彻底,就会有剩余的交流成分,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。”,一般我们看到的纹波的形式如下图所示,一般我们会认为是有点像锯齿波。
由此我们知道,开关电源输出的不是纯正的直流电压,里面有些交流成分,这就是纹波和噪声造成的。纹波是输出直流电压的波动,与开关电源的开关动作有关。每一个开、关过程,电能从输入端被“泵到”输出端,形成一个充电和放电的过程,从而造成输出电压的波动,波动频率与开关的频率相同。纹波电压是纹波的波峰与波谷之间的峰峰值,其大小与开关电源的输入电容和输出电容的容量及品质有关。
纹波的表示方法及及其危害
表示方法:
可以用有效值或者峰值来表示,或者使用绝对量、相对量来表示。一般情况下,公司会使用峰峰值,也就是压差(波峰波谷相减)的绝对值来表示,同时会比较相对量是否满足标准要求。
单位:mV
举个例子来说明下:
假如我们使用DC/DC输出3.3V的电,使用示波器有源探棒,调节端口为DC耦合(如果是无源探棒,则使用AC耦合,并调节偏置为3.3V),测试得到的纹波结果为±25mV(无源探棒测试结果对应为3.3V±25mV),那么我们可以说此DC/DC输出的纹波为50mV,这个是绝对量,而相对量即纹波系数 = 纹波电压/输出电压 = 50mV/3.3V=1.51%。
纹波的危害:
1. 容易在电器上产生谐波,而谐波会产生更多的危害;
2. 降低了电源的效率;
3. 较强的纹波或造成浪涌电压或电流的产生,导致烧毁用电器件;
4. 会干扰数字电路的逻辑关系,影响正常工作;
5. 会带来噪音干扰,使得图像设备、音响设备不能正常工作。
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