紋波的定義、原理及應(yīng)對

紋波

1 紋波(ripple)的定義 

  由于直流穩(wěn)定電源一般是由交流電源經(jīng)整流穩(wěn)壓等環(huán)節(jié)而形成的，這就不可避免地在直流穩(wěn)定量中多少帶有一些交流成份，這種疊加在直流穩(wěn)定量上的交流分量就稱之為紋波。紋波的成分較為復(fù)雜，它的形態(tài)一般為頻率高于工頻的類似正弦波的諧波，另一種則是寬度很窄的脈沖波。對于不同的場合，對紋波的要求各不一樣。對于電容器老練來說，無論是那一種紋波，只要不是太大，一般對電容器老練質(zhì)量不會(huì)構(gòu)成影響。而對程控機(jī)電源或音響設(shè)備中所使用的電源，由于寬度很窄的脈沖沒有足夠的能量來推動(dòng)喇叭的紙盆或話機(jī)的聽筒而形成雜音。因此對于這種窄脈沖的要求可以放寬。

    而對于音頻范圍內(nèi)的類似正弦波的紋波信號，雖然其幅度不是太高，但其能量卻使喇叭或聽筒發(fā)生嗡嗡的雜音。因此對這種形態(tài)的紋波應(yīng)有一定的要求，而對于用于一些控制的場合，由于窄脈沖達(dá)到一定的高度會(huì)干擾數(shù)字或邏輯控制部件，使設(shè)備運(yùn)行的可靠性降低，因此對這種窄脈沖的幅度應(yīng)有一定的限制，而對類似正弦波的紋波，一般由于其幅度較低，對控制部件的干擾不大。

    紋波的表示方法可以用有效值或峰值來表示，可以用絕對量，也可以用相對對量來表示。例如一個(gè)電源工作在穩(wěn)壓狀態(tài)，其輸出為100V5A，測得紋波的有效值為10mV，這10mV就是紋波的絕對量，而相對量即 紋波系數(shù)=紋波電壓/輸出電壓=10mv/100V=0.01%，即等于萬分之一。

      2 紋波(ripple)的定義 補(bǔ)充 

     紋波就是一個(gè)直流電壓中的交流成分。直流電壓本來應(yīng)該是一個(gè)固定的值， 但是很多時(shí)候它是通過交流電壓整流、濾波后得來的，由于濾波不干凈，就會(huì)有剩余的交流成分，即便如此，就是用電池供電也因負(fù)載的波動(dòng)而產(chǎn)生波紋。事實(shí)上，即便是最好的基準(zhǔn)電壓源器件，其輸出電壓也是有波紋的。 要體驗(yàn)，可以用示波器來看，就會(huì)看到電壓上下輕微波動(dòng)，就像水紋一樣，所以叫做紋波。 一般使用交流毫伏表來測量紋波電壓，因?yàn)榻?流毫伏表只對交流電壓響應(yīng)，并且靈敏度比較高，可測量很小的交流電壓，而紋波往往是比較小的交流電壓。如果沒有交流毫伏表，也可使用示波器來測量。將示波器的輸入設(shè)置為交流耦合，調(diào)整Y軸增益，使波形大小合適， 讀出電壓值，可估算出紋波電壓的大小。紋波電壓會(huì)影響系統(tǒng)的工作，帶來噪聲。所以電源要有足夠的濾波措施，以將紋波限制在一定的幅度以內(nèi)。

   3 紋波(ripple)與諧波的比較諧波與紋波的比較

   諧波簡單地說，就是一定頻率的電壓或電流作用于非線性負(fù)載時(shí),會(huì)產(chǎn)生不同于原頻率的其它頻率的正弦電壓或電流的現(xiàn)象。紋波是指在直流電壓或電流中，疊加在直流穩(wěn)定量上的交流分量。它們雖然在概念上不是一回事，但它們之間有聯(lián)系。如電源上附加的紋波在用電器上很容易產(chǎn)生各頻率的諧波；電源中各頻率諧波的存在無疑導(dǎo)致電源中紋波成分的增加。 

 除了在電路中我們所需要產(chǎn)生諧波的情況以外，它主要有以下主要危害： 

  1、使電網(wǎng)中發(fā)生諧振而造成過電流或過電壓而引發(fā)事故； 

 2、增加附加損耗，降低發(fā)電、輸電及用電設(shè)備的效率和設(shè)備利用率； 

 3、使電氣設(shè)備（如旋轉(zhuǎn)電機(jī)、電容器、變壓器等）運(yùn)行不正常，加速絕緣老化，從而縮短它們的使用壽命； 

 4、使繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及許多用電設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)不正常或不能正常動(dòng)作或操作； 

 5、使測量和計(jì)量儀器、儀表不能正確指示或計(jì)量； 

6、干擾通信系統(tǒng)，降低信號的傳輸質(zhì)量，破壞信號的正常傳遞，甚至損壞通信設(shè)備。 

    紋波的害處：

1、容易在用電器上產(chǎn)生諧波，而諧波會(huì)產(chǎn)生較多的危害； 

 2、降低了電源的效率； 

 3、較強(qiáng)的紋波會(huì)造成浪涌電壓或電流的產(chǎn)生，導(dǎo)致燒毀用電器； 

 4、會(huì)干擾數(shù)字電路的邏輯關(guān)系，影響其正常工作； 

 5、會(huì)帶來噪音干擾，使圖像設(shè)備、音響設(shè)備不能正常工作。 

  總之，它們在我們不需要的地方出現(xiàn)都是有害的，需要我們避免的。對于如何抑制和去除諧波和紋波的方式方法有很多，但想完全消除，似乎是很難辦到的，我們只有將其控制在一個(gè)允許的范圍之內(nèi)，不對環(huán)境和設(shè)備產(chǎn)生影響就算達(dá)到了我們的目的.