大家好,我是磚一。
最近帶新人過程中,他們有些人不知道啥是紋波和噪聲,傻傻分不清,下面我用一篇文章,讓小白也能讀懂!
做開關電源和電子行業的朋友,可以花幾分鐘時間讀一下,希望對你有用~
首先要知道的是他們都是在電源輸出中出現的信號波動,但兩者存在明顯的區別。
一,紋波的產生
電源紋波是指電源輸出時,疊加在穩定的直流電源上的交流成分。
這種波動主要是由于電源自身的開關、PWM 調節等因素引起的,其頻率一般與電源開關頻率或電源輸入頻率相同。
如下圖所示,取某廠芯片手冊波形,我們可以知道三個事情,
輸出電壓對應的紋波周期和開關電壓的周期一致,根據f=1/T,所以紋波的頻率和電源開關頻率相同;輸出電壓的幅值是紋波的峰峰值,所以我們測試紋波的時候要選擇峰峰值VPP;我們可以看到CH1通道采用的是AC耦合,也就是交流耦合。
二,噪聲的產生
電源噪聲則是指電源輸出中疊加的一種高頻成分,主要來源于板上用電器件的驅動、接收開關變化等因素。
它是一種無規律的、隨機的電壓或者電流尖峰,其幅度和頻率不固定。
如下圖所示,我們 看到紅色的尖峰就是噪聲,這個噪聲來源于開關噪聲,是由于開關電源的mos管在不斷的開關,只要發生開關,那么就會產生很高的尖峰噪聲。
由①過程可知,Mos管此時在進行開的動作,經過一段時間后,出現②過程則是Mos管進行關閉的動作。
而且我們能看到,這些噪聲尖峰有的很高,有的卻很低,這更加說明噪聲是沒有規律的隨機的信號波動。
三,紋波和噪聲共異性
上面我們單獨分析了一下紋波和噪聲,下面我們放在一起橫向分析。
開關電源一般存在紋波和高頻噪聲。
1,我們一般說的紋波是指的是當開關電源的開關,進行開關動作時,在輸出電流上有信號的波動,產生的信號會和開關頻率相同,一般有幾十K到幾百KHZ,此時說的開關一般是MOS管,這種紋波稱之為電源紋波。
2,我們開關電源的MOS管控制我們電路的導通和截止,這樣會存在一個上升和下降時間,導致在上升和下降時間出現一個和開關頻率相同或者奇數倍頻率的信號浮動,這就是噪聲,一般有幾十MHZ,所以這種由開關上升下降產生的噪聲稱之為開關噪聲。
可見,噪聲一般都比紋波的頻率要大得多,
還有兩種紋波和噪聲,如下,
3,工頻噪聲,由于我們國家供電工頻是50HZ,紋波大多數來源于變壓器(50HZ),它的大小取決于整流電路的類型。對于半波整流,50Hz;對于全波整流,是100Hz;對于三相全波整流,300Hz。
4,隨機噪聲,它是和AC電源開關頻率沒有關系的,由于現在開關電源都是模塊化,后級的直流降壓模塊噪聲很小,所以隨機噪聲沒辦法量化,我們測試出來的包含了紋波和噪聲。
四,總結
1,紋波,頻率與開關頻率相同,大小在幾百K~幾MHZ,一般是開關管開關動作產生,電流對輸出電容充放電;
2,噪聲,頻率隨機性,不規律,大小在幾十MHZ以上,一般是開關開通和關斷,寄生阻容感導致。
3,四種紋波和噪聲:電源紋波,開關噪聲,工頻噪聲,隨機噪聲。
下一期我們講一下,如何測試紋波和噪聲。
好了,今天的文章內容到這里就結束了,希望對你有幫助。
鐵鐵,如果覺得我的文章還不錯,請幫忙
三連支持點贊/在看/轉發~