电源中的电压波纹该怎么降低

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来源:罗姆半导体社区

电源是非常重要的电子器件,没有电源,就没有能量,不能达到你要求的功能。电源纹波是在电源中,存在大量可以很轻松地与探针耦合的高速、大信号电压和电流波形,其中包括耦合自电源变压器的磁场,耦合自开关节点的电场,以及由变压器互绕电容产生的共模电流。

一般所有的的电源中都有一定的波纹,波纹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。

好的电源波纹会非常少,一般在一定的幅度范围以内,才是好的电源,若波纹较大则会有较大影响如: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。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。

但我们也不用太担心,我们有一些抑制的方法:

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;三相整流桥分为三相全波整流桥(全桥)和三相半波整流桥(半桥)两种。选择整流桥要考虑整流电路和工作电压。对输出电压要求高的整流电路需要装电容器,对输出电压要求不高的整流电路的电容器可装可不装。根据三相交流电的频率每一周期变化为上半周2相,下半周1相的规律,三相桥式整流是将交流电每一个变化周期内的上半周2只二极管(正向)导通,下半周1只二极管(正向)导通来获得一个频率周期内上、下波形都能导通的全波(6只二极管)整流输出直流电。

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;LC滤波器具有结构简单、设备投资少、运行可靠性较高、运行费用较低等优点,应用很广泛。 LC滤波器又分为单调谐滤波器、高通滤波器、双调谐滤波器及三调谐滤波器等几种。LC滤波主要是电感的电阻小,直流损耗小。对交流电的感抗大,滤波效果好。缺点是体积大,笨重。成本高。用在要求高的电源电路中。

电源是非常重要的电子器件,没有电源,就没有能量,不能达到你要求的功能。电源纹波是在电源中,存在大量可以很轻松地与探针耦合的高速、大信号电压和电流波形,其中包括耦合自电源变压器的磁场,耦合自开关节点的电场,以及由变压器互绕电容产生的共模电流。

一般所有的的电源中都有一定的波纹,波纹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。

好的电源波纹会非常少,一般在一定的幅度范围以内,才是好的电源,若波纹较大则会有较大影响如: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。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。

但我们也不用太担心,我们有一些抑制的方法:

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;三相整流桥分为三相全波整流桥(全桥)和三相半波整流桥(半桥)两种。选择整流桥要考虑整流电路和工作电压。对输出电压要求高的整流电路需要装电容器,对输出电压要求不高的整流电路的电容器可装可不装。根据三相交流电的频率每一周期变化为上半周2相,下半周1相的规律,三相桥式整流是将交流电每一个变化周期内的上半周2只二极管(正向)导通,下半周1只二极管(正向)导通来获得一个频率周期内上、下波形都能导通的全波(6只二极管)整流输出直流电。

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;LC滤波器具有结构简单、设备投资少、运行可靠性较高、运行费用较低等优点,应用很广泛。 LC滤波器又分为单调谐滤波器、高通滤波器、双调谐滤波器及三调谐滤波器等几种。LC滤波主要是电感的电阻小,直流损耗小。对交流电的感抗大,滤波效果好。缺点是体积大,笨重。成本高。用在要求高的电源电路中。

审核编辑 黄昊宇

 

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