紋波測(cè)試

最近很久沒(méi)有更新，有許多朋友留言詢問(wèn)各種電路，很抱歉由于留言時(shí)間超過(guò)48小時(shí)，所以無(wú)法回復(fù)留言了，對(duì)此只能說(shuō)抱歉，希望留言的小伙伴有問(wèn)題可以添加微信進(jìn)行留言，這樣我比較容易及時(shí)回復(fù)；言歸正傳，今天我們來(lái)說(shuō)一下留言里面有朋友說(shuō)電源的紋波要怎么測(cè)試，還有怎么避免電路有紋波。
  紋波簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是在我們輸出直流電壓中夾雜的交流成分，我們?cè)陔娫丛O(shè)計(jì)中沒(méi)有辦法完全讓紋波消失不見(jiàn)，我們唯一能做的是降低紋波電壓，我們每一款電源對(duì)于使用的場(chǎng)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(cè)量?jī)x器時(shí)，紋波電壓就必須非常小，這樣才不會(huì)讓儀器出現(xiàn)誤動(dòng)作，而對(duì)于只做為供電的電源來(lái)說(shuō)，可接受的紋波范圍就比較大，有時(shí)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(xué)的就是紋波的測(cè)試方法，然后才能判斷是否需要對(duì)紋波電壓進(jìn)行限制。
  測(cè)量紋波，基本要求就是需要一臺(tái)示波器；首先將示波器調(diào)至AC耦合，我們前面說(shuō)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(zhǔn)確的交流波形。
  接下來(lái)打開(kāi)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(cè)出錯(cuò)誤的結(jié)果，然后拔掉探頭的接地夾，直接使用接地環(huán)測(cè)量，這是為了減少干擾，得到更加精確的測(cè)試結(jié)果，對(duì)于高品質(zhì)要求的電源，有時(shí)相差10mV都會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品出現(xiàn)誤動(dòng)作，所以要使用環(huán)地進(jìn)行測(cè)試，但是對(duì)于一般范圍要求不太嚴(yán)格的產(chǎn)品來(lái)說(shuō)區(qū)別不大。
  對(duì)于測(cè)試出來(lái)的紋波，如果超過(guò)范圍，那我們可以采用以下幾種方法進(jìn)行抑制和減弱紋波：加大輸出電感和輸出電容可以對(duì)輸出端紋波進(jìn)行減弱，因?yàn)楦鶕?jù)電感內(nèi)的電流波動(dòng)大小和電感的電感值成反比，增大輸出電容容量會(huì)延緩充電時(shí)間，也就相當(dāng)于減弱紋波；這種方法雖然有效，但是作用有限，因?yàn)樵龃箅姼辛烤鸵�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(huì)做很大，而輸出電容隨著增大效果呈直線下降，所以這個(gè)方法對(duì)于要求嚴(yán)格的電源來(lái)說(shuō)實(shí)用性并不強(qiáng)。
  第二種方法就是采用兩級(jí)濾波線路進(jìn)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(diǎn)，如下圖所示：

  如果采樣點(diǎn)取自于第一級(jí)的濾波線路Pa，那么輸出電壓就會(huì)降低，如果采用點(diǎn)取自于第二級(jí)濾波線路Pb，因?yàn)榫�路中包含第一級(jí)濾波線路LC，所以有可能會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況。
  目前最有效和簡(jiǎn)易方式就是在輸出端接LDO濾波，這個(gè)是目前來(lái)說(shuō)減少紋波和噪聲的最有效方法，唯一的缺點(diǎn)就是成本和功耗比較高；輸出電壓經(jīng)過(guò)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(jìn)行LDO濾波后（綠色）的電壓：