电压纹波系数反映了电源的什么性能指标

核心提示电压纹波系数反映了电源的滤波性能指标。根据查询相关公开信息显示,用纹波电压与直流输出电压的比例来评价直流电源的滤波性能,纹波系数作为评价直流电源的一个重要指标。电压纹波是指输出直流电压中含有的工频交流成分。直流稳压电源纹波电压怎么算这个够详

电压纹波系数反映了电源的滤波性能指标。根据查询相关公开信息显示,用纹波电压与直流输出电压的比例来评价直流电源的滤波性能,纹波系数作为评价直流电源的一个重要指标。电压纹波是指输出直流电压中含有的工频交流成分。

直流稳压电源纹波电压怎么算

这个够详细了:

电源纹波定义

电源纹波是电源性能最直观的表现,直流稳压电源一般是由交流电源经整流稳压等环节而形成的,不可避免地在直流稳压量中多少带有一些交流成分,这种叠加在直流稳压上的交流分量就称之为纹波。

设置示波器

1首先探头要选择合适的档位,如果电压比较大,或者对带宽要求比较高的情况下可使用X10档,普通情况下建议使用X1档,避免不必要的噪声衰减影响纹波的测量。同时,记得要将示波器通道的衰减比也调成X1

2纹波属于是交流成分,所以“通道耦合”方式应该使用交流耦合方式,从而限制直流信号的输入。另外,示波器的垂直档位可调范围是有限制的,所以当直流信号过大时可能会导致无法看到纹波。选择交流耦合可以只显示交流纹波信号,方便观测波形。

3使用带宽限制功能,一般开关电源输出的纹波频率在0~20MHz范围。而高频同步开关噪声和信号反射等引起的噪声在0~1GHz范围。所以建议选择20MHz带宽限制,可将不必要的高频噪声滤除。

4为避免电磁辐射等对信号的干扰,示波器探头接地线要求尽量短,通常使用探头自带的接地弹簧来接地。

5可以通过FFT功能,对纹波波形进行频域分析,这样可以准确地知道每个频点上的噪声和由开关引起的纹波大小。

总结一下:探头尽量用X1档位、通道耦合方式用交流耦合、开带宽限制20M低通、用接地弹簧针使接地线尽量短。

测量结果

将波形垂直方向和水平方向调整至合适位置后,打开示波器的测量选项,选择峰峰值即可直接得出纹波峰峰值。那么纹波的峰峰值多少是比较合适的呢?

普通的数字I/O:电源的纹波噪声容限比较大,100mV左右都没问题;

继电器输出、光耦输出的电源:可容忍达100mV的纹波噪声;

工业通讯端口的供电:像RS-232、RS-485、CAN等总线型的电源,本身是数字信号,像RS-485、CAN还是差分形式传输,对电源的纹波噪声不那么敏感,电源的纹波噪声一般控制在75mV左右即可;

低速、低精度的数据采集系统:对精度和速度要求不高,纹波噪声控制在50mV一般都能满足数据采集的需求;

给低压CPU供电的电源:像类似于12V、08V的CPU供电系统,对电源的纹波噪声比较敏感,纹波噪声大时容易影响CPU的正常工作,甚至烧坏CPU,一般要求控制在30mV以内;

高速、高精度数据采集系统:对精度和速度都有较高要求,对电源的纹波噪声及其敏感,除要求电源的纹波噪声小外,还需选用一些高精度、共模抑制比大的运放来配合,电源的纹波噪声一般都需控制在10mV以内。

电压纹波小,电流纹波大

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。

纹波的计算方法可以用有效值或峰值来表示,可以用绝对量,也可以用相对对量来表示。

例如,一个电源工作在稳压状态,其输出为100V5A,测得纹波的有效值为10mV,这10mV就是纹波的绝对量,而相对量即 纹波系数=纹波电压/输出电压=10mv/100V=001%,即等于万分之一。

这要看负载是纯阻性还是有动态元件,△U=△IZ。

二、怎样计算纹波电压?

简单来说就是,如市电的有效值是AC220V,最小电压是0V,最大电压是220V根号2,它的纹波电压=0V+220V根号2,约等于311V。

电压纹波小,电流纹波大

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纹波电流指的是流经电容器的交流电流的 RMS 值,其在电压上的表现为脉动或纹波电压。电容器最大允许纹波电流受环境温度、电容器表面温度(及散热面积)、损耗角度(或 ESR )以及交流频率参数的限制。温度是电解电容器件寿命的决定性因素,因此由纹波产生的热损耗将成为电容寿命的一个关键参考因数。

在一些资料中将此二者称做“涟波电流”和“涟波电压”,其实就是 ripple current,ripple voltage。 含义即为电容器所能耐受纹波电流/电压值。 它们和ESR 之间的关系密切,可以用下面的式子表示:

Urms = Irms × R

式中,Urms 表示纹波电压

Irms 表示纹波电流

R 表示电容的 ESR

由上可见,当纹波电流增大的时候,即使在 ESR 保持不变的情况下,涟波电压也会成倍提高。换言之,当纹波电压增大时,纹波电流也随之增大,这也是要求电容具备更低 ESR 值的原因。叠加入纹波电流后,由于电容内部的等效串连电阻(ESR)引起发热,从而影响到电容器的使用寿命。一般的,纹波电流与频率成正比,因此低频时纹波电流也比较低。

 
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