?電源紋波測(cè)試?是指測(cè)量電源輸出電壓中的交流成分，即電源紋波。電源紋波是指電源輸出電壓中的交流成分，通常是由于開關(guān)電源的開關(guān)動(dòng)作和濾波元件的限制而產(chǎn)生的周期性波動(dòng)。這些波動(dòng)雖然通常很小，但對(duì)于高精度電子設(shè)備來(lái)說(shuō)，過(guò)高的紋波可能會(huì)導(dǎo)致設(shè)備不穩(wěn)定甚至損壞?12。

電源紋波的成因

?開關(guān)電源的工作原理?：開關(guān)電源中的開關(guān)管快速開關(guān)動(dòng)作會(huì)在輸出中引入交流成分。

?濾波元件的限制?：即使使用了輸出濾波電容，也難以完全濾除所有的交流成分，殘留的交流成分形成紋波。

?負(fù)載變化?：負(fù)載的變動(dòng)會(huì)引起輸出電壓的波動(dòng)，尤其是在負(fù)載突然增加或減少時(shí)?12。

電源紋波測(cè)試的方法和步驟

?準(zhǔn)備工具?：

?示波器?：最常用的測(cè)試工具，需要有足夠的帶寬和高分辨率。

?探頭?：高頻探頭可以減少測(cè)試過(guò)程中可能引入的噪聲。

?負(fù)載?：模擬實(shí)際使用中的負(fù)載條件。

?測(cè)試步驟?：

將待測(cè)電源的輸出連接到負(fù)載，并確保連接穩(wěn)定可靠。

設(shè)置示波器到適當(dāng)?shù)牧砍?，調(diào)整時(shí)間基準(zhǔn)和電壓量程以優(yōu)化波形顯示。

使用示波器探頭連接到電源輸出端，盡量減少地線長(zhǎng)度以減少干擾。

打開示波器，觀察電源輸出的波形，紋波通常表現(xiàn)為直流電壓上的小幅波動(dòng)。

通過(guò)示波器的測(cè)量功能(如峰-峰值、RMS等)獲取紋波的具體數(shù)值。

特別注意探頭的接觸穩(wěn)定性、環(huán)境電磁干擾等因素，可能需要多次測(cè)量以確保結(jié)果的準(zhǔn)確性?1。

紋波的危害和測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)

紋波可能會(huì)干擾其他電路的正常工作，影響設(shè)備的穩(wěn)定性和壽命。不同的應(yīng)用對(duì)紋波的容忍度不同，因此需要根據(jù)實(shí)際需求來(lái)判定紋波是否在可接受范圍內(nèi)?2。

以手機(jī)充電為例，手機(jī)充電的過(guò)程中，電力是從插座經(jīng)由充電器轉(zhuǎn)換成低壓直流電，通過(guò)線材傳輸，最終到達(dá)手機(jī)的電池。這其中，手機(jī)接收的電力是直流電，而插座的電力是交流電?？梢院?jiǎn)單的將充電器的作用理解為將插座中的交流電轉(zhuǎn)換為手機(jī)能接受的直流電。

在交流降壓后，整流濾波成為直流輸出的時(shí)候，使用固態(tài)電容或是電解電容濾波，通過(guò)電容的充放電，平滑輸出電壓，起到濾波的作用。但電容存在內(nèi)阻，次級(jí)整流輸出的電流，在電容內(nèi)阻上產(chǎn)生壓降，疊加到電容電壓上，產(chǎn)生交流的成分。這時(shí)候的電壓峰值是隨周期上下輕微波動(dòng)的，所以稱之為紋波。

紋波過(guò)大會(huì)影響到半導(dǎo)體設(shè)備的正常工作，造成觸屏飄屏，自動(dòng)點(diǎn)擊及其他干擾等，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)p壞設(shè)備，所以說(shuō)紋波水平也是一個(gè)衡量充電器輸出品質(zhì)的重要指標(biāo)，通過(guò)測(cè)試充電器的輸出紋波，也可以了解充電器的設(shè)計(jì)水平以及用料品質(zhì)，幫助我們選擇可靠的充電器。

01 什么是電源紋波??

電源紋波(Ripple)指的是電源輸出電壓中的交流成分，它是電源在直流輸出電壓上疊加的微小交流波動(dòng)。雖然這種波動(dòng)相對(duì)于直流電壓來(lái)說(shuō)通常很小，但對(duì)于要求高精度的電子設(shè)備來(lái)說(shuō)，過(guò)高的紋波可能會(huì)引起設(shè)備的不穩(wěn)定甚至損壞。因此，測(cè)試電源的紋波對(duì)于確保電子設(shè)備能夠正常運(yùn)行非常重要。

02 電源紋波的成因

開關(guān)電源的工作原理：在開關(guān)電源中，開關(guān)管的快速開關(guān)動(dòng)作會(huì)在輸出中引入交流成分。

濾波電容不完美：即使使用了輸出濾波電容，也難以完全濾除所有的AC成分，殘留的交流成分就形成了紋波。

負(fù)載變化：負(fù)載的變動(dòng)也會(huì)引起輸出電壓的波動(dòng)，尤其是在負(fù)載突然增加或減少時(shí)。

03 電源紋波如何測(cè)試??

一、準(zhǔn)備工具

示波器：最常用的測(cè)試紋波的工具，需要有足夠的帶寬和高分辨率。

探頭：高頻探頭對(duì)于減少測(cè)試過(guò)程中可能引入的噪聲非常重要。

負(fù)載：模擬實(shí)際使用中的負(fù)載條件。

二、測(cè)試步驟

連接設(shè)備：將待測(cè)電源的輸出連接到負(fù)載，并確保連接穩(wěn)定可靠。

設(shè)置示波器：將示波器設(shè)置到適當(dāng)?shù)牧砍?，以清晰地觀察電源輸出。通常需要調(diào)整時(shí)間基準(zhǔn)(Time Base)和電壓量程(Voltage Scale)來(lái)優(yōu)化波形顯示。

連接探頭：使用示波器探頭連接到電源輸出端，注意盡可能減少地線長(zhǎng)度以減少干擾。

測(cè)量波形：打開示波器，觀察電源輸出的波形。紋波通常表現(xiàn)為直流電壓上的小幅波動(dòng)。

分析結(jié)果：通過(guò)示波器的測(cè)量功能(如峰-峰值、RMS等)來(lái)獲取紋波的具體數(shù)值。需要特別注意的是，測(cè)試結(jié)果可能會(huì)因探頭的接觸穩(wěn)定性、環(huán)境電磁干擾等因素而有所不同，因此可能需要多次測(cè)量以確保結(jié)果的準(zhǔn)確性。

三、注意事項(xiàng)

測(cè)試環(huán)境：應(yīng)在電磁干擾(EMI)較小的環(huán)境下進(jìn)行測(cè)試，以減少外界干擾。

探頭選擇：使用合適的探頭和正確的探頭連接方式，以減少測(cè)量誤差。

測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)：不同的應(yīng)用對(duì)紋波的容忍度不同，因此需要根據(jù)實(shí)際需求來(lái)判定紋波是否在可接受范圍內(nèi)。

通過(guò)以上步驟，你可以對(duì)電源紋波進(jìn)行有效的測(cè)量和分析，確保電源系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠。

紋波的危害主要有以下幾點(diǎn)：首先，紋波會(huì)導(dǎo)致電器上產(chǎn)生諧波，還會(huì)降低電源的使用效率。高頻電源紋波可能會(huì)產(chǎn)生浪涌電壓或電流，影響設(shè)備的正常運(yùn)行，加速設(shè)備老化。電源紋波也會(huì)干擾電路的邏輯關(guān)系，導(dǎo)致其無(wú)法正常工作，還會(huì)帶來(lái)噪聲干擾，從而影響信號(hào)的測(cè)量，甚至?xí)p壞設(shè)備。

噪聲則與紋波不一樣，不呈周期性的變化。它的產(chǎn)生原因有兩種，一種是電源自身產(chǎn)生的;另一種是外界電磁場(chǎng)的干擾(EMI)，它能通過(guò)輻射進(jìn)入電源。它可能導(dǎo)致設(shè)備性能下降，對(duì)靈敏的電子元件和信號(hào)傳輸有干擾，可能會(huì)產(chǎn)生雜音、圖像不清晰、通信干擾等問(wèn)題。