中心議題：

• 電源紋波分析及測試一點通

解決方案：

• 去除示波器控頭上的夾子與地線
• 通過對示波器進(jìn)行合理設(shè)置和規(guī)范的操作

一,、什么叫紋波,？

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,，而諧波會產(chǎn)生更多的危害,；

1.2．降低了電源的效率；

1.3．較強的紋波會造成浪涌電壓或電流的產(chǎn)生,，導(dǎo)致燒毀用電器,；

1.4．會干擾數(shù)字電路的邏輯關(guān)系，影響其正常工作,；

1.5．會帶來噪音干擾,，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表示，或者用絕對量,、相對量來表示,；

單位通常為：mV

例如：

一個電源工作在穩(wěn)壓狀態(tài),其輸出為12V5A，測得紋波的有效值為10mV,， 這10mV就是紋波的絕對量,，而相對量，即紋波系數(shù)=紋波電壓/輸出電壓=10mv/12V=0.12%,。

三,、紋波的測試方法

3.1．以20M示波器帶寬為限制標(biāo)準(zhǔn)，電壓設(shè)為PK-PK(也有測有效值的),，去除示波器控頭上的夾子與地線(因為這個本身的夾子與地線會形成環(huán)路,，像一個天線接收雜訊，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,，不過要考慮其產(chǎn)生的誤差），在探頭上并聯(lián)一個10UF電解電容與一個 0.1UF瓷片電容，用示波器的探針直接進(jìn)行測試,；如果示波器探頭不是直接接觸輸出點,，應(yīng)該用雙絞線，或者50Ω同軸電纜方式測量,。

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源于五個方面：

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,。

電源紋波測試

紋波是疊加在直流信號上的交流干擾信號,，是電源測試中的一個很重要的標(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,，電源紋波的測試就顯得極為重要,。

電源紋波的測量方法大致分為兩種：一種是電壓信號測量法；另一鐘是電流信號測量法,。

一般對于恒壓源或紋波性能要求不大的恒流源,，都可以用電壓信號測量法。而對于紋波性能要求高的恒流源則最好用電流信號測量法,。

電壓信號測量紋波是指,，用示波器測量疊加在直流電壓信號上的交流紋波電壓信號。對于恒壓源,，測試可以直接用電壓探頭測量輸出到負(fù)載上的電壓信號,。對于恒流源的測試，則一般是通過使用電壓探頭,，測量采樣電阻兩端的電壓波形,。整個測試過程中，示波器的設(shè)置是能否采樣到真實信號的關(guān)鍵,。

所用的儀器是：配有電壓測量探頭的TDS1012B示波器,。
 

測量之前需要進(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上的交流信號,，所以，我們要測試紋波信號就可以去掉直流信號,，直接測量所疊加的交流信號就好,。

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)才是真實的數(shù)據(jù)。比如，所用電壓探頭放在×10檔,，則此時,，這里的探頭的選項也必須設(shè)置為×10檔。

2.觸發(fā)設(shè)置：

類型：邊沿

信源：實際所選擇的通道,，如,，準(zhǔn)備用CH1通道進(jìn)行測試，則此處就應(yīng)該選擇為CH1,。

斜率：上升,。

觸發(fā)方式：如果是在實時地觀察紋波信號，則選擇‘自動’觸發(fā),。示波器會自動跟隨實際所測信號的變化,，并顯示。這個時候,，你也可通過設(shè)置測量按鈕,，實時地顯示你所需要的測量的數(shù)值。但是,，如果你想要捕捉某次測量時的信號波形,，則需要將觸發(fā)方式設(shè)置為‘正常’觸發(fā)。此時,，還需要設(shè)置觸發(fā)電平的大小,。一般當(dāng)你知道你所測量的信號峰值時，將觸發(fā)電平設(shè)置為所測信號峰值的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。

耦合：直流或交流…,，一般用交流耦合,。

3.采樣長度（秒/格）：

采樣長度的設(shè)置決定能否采樣到所需要的數(shù)據(jù)。當(dāng)所設(shè)置的采樣長度過大時,，就會漏掉實際信號中的高頻成分,；當(dāng)所設(shè)置的采樣長度過小時，就只能看到所測實際信號的局部,，同樣無法得到真實的實際信號,。所以，在實際測量時,，需來回旋轉(zhuǎn)按鈕,，仔細(xì)觀察，直到所顯示波形是真實的完整的波形,。

4.采樣方式：

可根據(jù)實際需要設(shè)定,。如，要求測量紋波的P-P值，則最好選擇峰值測量法,。采樣次數(shù)也可根據(jù)實際需要設(shè)定,，這與采樣頻率及采樣長度有關(guān)。

5.測量：

通過選擇對應(yīng)通道的峰值測量,，示波器就可以幫你把所需要的數(shù)據(jù)及時顯示出來,。同時也可以選擇對應(yīng)通道的頻率、最大值,、均方根值等,。

通過對示波器進(jìn)行合理設(shè)置和規(guī)范的操作，一定可以得到所需的紋波信號,。但是，在測量過程中一定要注意防止其它信號對于示波器探頭自身的干擾,，以免所測量的信號不夠真實,。

通過電流信號測量法測量紋波值是指，測量疊加在直流電流信號上的交流紋波電流信號,。對于紋波指標(biāo)要求比較高的恒流源,，即要求紋波比較小的恒流源，采用電流信號直接測量法可以得到更加真實紋波信號,。與電壓測量法不同的是,，這里還用到了電流探頭。比如,，繼續(xù)用上述的示波器,，再加一個電流放大器和一個電流探頭。此時,，只需用電流探頭夾住輸出到負(fù)載的電流信號,，就可以進(jìn)行電流測量法來測量輸出電流的紋波信號了。與電壓測量法一樣,，整個測試過程中,，示波器及電流放大器的設(shè)置是能否采樣到真實信號的關(guān)鍵。

其實,，用這種方法測量時,，示波器的基本設(shè)置及用法與上述相同。不同的是,，通道設(shè)置中探頭的設(shè)置有所不同,。在這里，需要選則電流探頭的方式,。然后,，選擇探頭的比例，必須與放大器所設(shè)置的這個比例相同，這樣從示波器所讀取數(shù)才是真實的數(shù)據(jù),。比如,，所用放大器的這個比例設(shè)置為5A/V，則此時示波器的這一項也需設(shè)置為5A/V,。至于電流放大器的耦合方式,，當(dāng)示波器的通道耦合已經(jīng)選擇為交流耦合時，則這里選擇交流或直流都可以,。

需要注意的是,，用這種方法時，需先打開示波器,，然后再打開電流放大器,。且，記得在使用前對電流探頭先消磁,。