一、什么是纹波

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分，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。二、纹波的危害

1.电源中携带的纹波会在电器上产生谐波，降低电源的使用效率；

2.较高的纹波可能会产生浪涌电压或电流，从而导致电气设备运行不正常或加速设备老化；

3.在数字电路中纹波会干扰电路逻辑关系；

4.纹波还会给通信、测量和计量仪器、仪表带来噪音干扰，破坏信号的正常测量、计量，甚至损坏设备。

所以在制作电源的时候，我们都要考虑将纹波降低到百分之几以下，对纹波要求高的设备要考虑把纹波降低到更小。

电源纹波的测量方法通常分为两大类，一类是单独电源的鉴定，另一类是产品的调试测量。

在电源行业和电源用户对电源鉴定时，要求选择在室内（20℃左右）进行，湿度应小于80%，周围对测量有影响的机械震动及电磁干扰最小，标准仪器与被检电源应在以上的测试环境下放置24小时以上。

对于纯电源来讲，测量电源纹波时，要求在加载时测量，所加负载要使输出电流大于额定输出电流的80%以上。

对于低噪声的纯阻性负载或电子负载，还要选择对应的测量标准。不同的标准就会产生不同的测量结果。

纹波电压可以用绝对量表示，也可用相对量来表示。一般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，即纹波系数。纹波系数作为评价直流电源的一个重要指标，其计算方法为纹波电压的有效值与直流输出电压的百分比。

三、纹波的抑制方法

电源输出纹波主要来源于五个方面：低频输入纹波、高频纹波、寄生参数引起的共模纹波噪声、闭环调节控制引起的纹波噪声。

抑制这些纹波的通常方法是：加大滤波电路中电容容量、采用LC滤波电路、采用多级滤波电路、以线性电源代替开关电源、合理布线等。但根据它的分类，有针对性的采取措施往往会取得事半功倍的效果。

1、高频纹波的抑制

高频纹波噪声多来源于高频功率变换电路。在高频功率变换电路中，输入直流电压通过高频功率器件进行变换后进行整流滤波而实现的稳压输出中，一般会含有与开关工作频率相同频率的高频纹波，其对外电路的影响大小主要和开关电源的变换频率、输出滤波器的结构和参数有关，设计中尽量提高功率变换器的工作频率，可以减少对高频开关纹波的滤波要求。

2、低频纹波的抑制

低频纹波的大小与输出电路中的滤波电容大小有关。电容的容量不能无限制地增加，不可避免的会造成输出低频纹波的残留。交流纹波经过DC/DC变换电路进行衰减后输出，属于低频噪声范围，其大小由控制系统的增益和DC/DC变换电路决定。由于电流型和电压型控制DC/DC变换电路的纹波抑制能力相对均不高且他们的输出端低频交流纹波较大。所以必须对低频电源纹波采取滤波措施实现电源的低纹波输出。

有的电源来说，可增大DC/DC变换器闭环增益电路和采用前级预稳压电路可以增强纹波的抑制效果、可以通过改变整流滤波器的电容量以及调节反馈回路的参数来实现对低频纹波的抑制。

3、共模纹波的抑制

共模纹波噪声一般出现在开关电源，当开关电源的矩形波电压作用于功率器件时，与功率器件与散热器底板和变压器原、副边之间的寄生电容和导线中存在寄生电感相互作用，产生共模纹波噪声。对于共模纹波噪声抑制的方法有：

1） 减小控制功率器件、变压器与机壳地之间的寄生电容，并在输出端加共模抑制电感及电容；

2） 利用EMI滤波器可以有效的抑制共模纹波的干扰；

3） 降低开关毛刺幅度。

4、闭环控制环路纹波的抑制

闭环控制环路纹波的产生原因一般是环路中的参数设置不适当，当输出端存在一定波动时，反馈网络把输出端的波动电压反馈到调节器回路，致使调节器产生自激响应，从而产生附加纹波。

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