紋波測試

最近很久沒有更新，有許多朋友留言詢問各種電路，很抱歉由于留言時間超過48小時，所以無法回復留言了，對此只能說抱歉，希望留言的小伙伴有問題可以添加微信進行留言，這樣我比較容易及時回復；言歸正傳，今天我們來說一下留言里面有朋友說電源的紋波要怎么測試，還有怎么避免電路有紋波。
  紋波簡單來說就是在我們輸出直流電壓中夾雜的交流成分，我們在電源設計中沒有辦法完全讓紋波消失不見，我們唯一能做的是降低紋波電壓，我們每一款電源對于使用的場景不同，所能接受的紋波范圍也有所不同，例如電源使用于精密的測量儀器時，紋波電壓就必須非常小，這樣才不會讓儀器出現(xiàn)誤動作，而對于只做為供電的電源來說，可接受的紋波范圍就比較大，有時可放寬到輸出電壓的10%左右，而為了限制紋波，首先我們要學的就是紋波的測試方法，然后才能判斷是否需要對紋波電壓進行限制。
  測量紋波，基本要求就是需要一臺示波器；首先將示波器調(diào)至AC耦合，我們前面說了，紋波就是直流里的交流成分，所以調(diào)至AC耦合目的是去掉輸出里的直流成分，得到準確的交流波形。
  接下來打開20MHz寬帶限制，這樣做的目的是為了防止高頻噪聲干擾，防止測出錯誤的結(jié)果，然后拔掉探頭的接地夾，直接使用接地環(huán)測量，這是為了減少干擾，得到更加精確的測試結(jié)果，對于高品質(zhì)要求的電源，有時相差10mV都會導致產(chǎn)品出現(xiàn)誤動作，所以要使用環(huán)地進行測試，但是對于一般范圍要求不太嚴格的產(chǎn)品來說區(qū)別不大。
  對于測試出來的紋波，如果超過范圍，那我們可以采用以下幾種方法進行抑制和減弱紋波：加大輸出電感和輸出電容可以對輸出端紋波進行減弱，因為根據(jù)電感內(nèi)的電流波動大小和電感的電感值成反比，增大輸出電容容量會延緩充電時間，也就相當于減弱紋波；這種方法雖然有效，但是作用有限，因為增大電感量就要增大電感體積，而我們電源一直朝著輕量化方向發(fā)展，所以受體積限制，電感不會做很大，而輸出電容隨著增大效果呈直線下降，所以這個方法對于要求嚴格的電源來說實用性并不強。
  第二種方法就是采用兩級濾波線路進行濾波，這種方法一般能很好的減小紋波，但是同樣存在缺陷，那就是需要考慮電壓采樣點，如下圖所示：

  如果采樣點取自于第一級的濾波線路Pa，那么輸出電壓就會降低，如果采用點取自于第二級濾波線路Pb，因為線路中包含第一級濾波線路LC，所以有可能會導致系統(tǒng)出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況。
  目前最有效和簡易方式就是在輸出端接LDO濾波，這個是目前來說減少紋波和噪聲的最有效方法，唯一的缺點就是成本和功耗比較高；輸出電壓經(jīng)過LDO后，一般紋波都處于10mv以下；濾波效果非常顯著；下圖為原始紋波（黃色）和進行LDO濾波后（綠色）的電壓：