纹波对电路的影响
纹波的定义
纹波(ripple)的定义1 纹波(ripple)的定义由于直流稳定电源一般是由交流电源经整流稳压等环节而形成的，这就不可避免地在直流稳定量中多少带有一些交流成份，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。
对于不同的场合，对纹波的要求各不一样。
对 于电容器老练来说，无论是那一种纹波，只要不是太大，一般对电容器老练质量不会构成影响。
而对程控机电源或音响设备中所使用的电源，由于宽度很窄的脉冲没 有足够的能量来推动喇叭的纸盆或话机的听筒而形成杂音。
因此对于这种窄脉冲的要求可以放宽。
而对于音频范围内的类似正弦波的纹波信号，虽然其幅度不是太高，但其能量却使喇叭或听筒发生嗡嗡的杂音。
因此对这种形态的纹波应有一定的要求，而对于用于 一些控制的场合，由于窄脉冲达到一定的高度会干扰数字或逻辑控制部件，使设备运行的可靠性降低，因此对这种窄脉冲的幅度应有一定的限制，而对类似正弦波的 纹波，一般由于其幅度较低，对控制部件的干扰不大。
纹波的表示方法可以用有效值或峰值来表示，可以用绝对量，也可以用相对对量来表示。
例如一个电源工作在稳压状态，其输出为100V5A，测得纹波的有效值 为10mV，这10mV就是纹波的绝对量，而相对量即 纹波系数=纹波电压/输出电压=10mv/100V=0.01%，即等于万分之一。
2 纹波(ripple)的定义 补充纹波就是一个直流电压中的交流成分。
直流电压本来应该是一个固定的值， 但是很多时候它是通过交流电压整流、滤波后得来的，由于滤波不干净，就会有剩余的交流成分，即便如此，就是用电池供电也因负载的波动而产生波纹。
事实上， 即便是最好的基准电压源器件，其输出电压也是有波纹的。
要体验，可以用示波器来看，就会看到电压上下轻微波动，就 像水纹一样，所以叫做纹波。
一般使用交流毫伏表来测量纹波电压，因为交流毫伏表只对交流电压响应，并且灵敏度比较高，可测量很小的交流电压，而纹波往往是比较小的交流电压。
电源纹波方案
电源纹波方案概述在电子设备的设计和开发过程中，电源纹波是一个重要的考虑因素。
电源纹波是指在电源输出中存在的交流信号，通常由电源中的开关元件开关造成。
在一些敏感的电路和系统中，电源纹波可能导致噪声干扰和性能问题。
因此，为了确保电子设备的稳定工作和性能，需要采取相应的电源纹波方案。
本文将介绍电源纹波的原因和影响，以及一些常用的电源纹波方案。
电源纹波的原因电源纹波的主要原因是电源中的开关元件的开关行为。
当开关元件关闭时，其输出电压开始下降；当开关元件打开时，输出电压开始上升。
这种开关行为导致输出电压的快速变化，从而产生纹波信号。
除了开关元件，电源纹波还可能由电源的电容和电感以及负载电流的变化引起。
电源纹波的影响电源纹波可能对电子设备的性能和稳定性产生不良影响。
以下是一些可能的影响：1.噪声干扰：电源纹波可以在电子设备中引入噪声，干扰其他电路的正常工作，特别是在信号处理和放大器电路中。
2.时序问题：在一些时序敏感的电路中，电源纹波可能导致时序偏移或错误，从而影响电路的正确功能。
3.性能下降：电源纹波可能导致电子设备的性能下降，例如导致信号失真、动态范围减小等问题，从而影响设备的整体性能和用户体验。
因此，为了避免这些问题，需要采取适当的电源纹波方案来减小电源纹波的幅度。
常用的电源纹波方案以下是一些常用的电源纹波方案：1. 线性稳压器线性稳压器是一种常用的电源纹波解决方案。
它通过使用电容器和电感器来过滤电源纹波信号，从而稳定电源输出。
线性稳压器的主要特点是简单可靠，但效率相对较低。
2. 开关稳压器开关稳压器是另一种常用的电源纹波解决方案。
它通过使用开关电源技术来实现高效的纹波过滤。
开关稳压器通常具有较高的效率和较小的尺寸，但对于一些敏感的应用，可能需要进一步的滤波措施。
3. 滤波电容器滤波电容器是一种简单有效的电源纹波滤波方案。
通过在电源输出端并联一个合适的电容器，可以显著减小电源纹波的幅度。
滤波电容器通常用于较低功率的应用，并且需要根据具体设计条件选择合适的电容器参数。
纹波对电路的影响修订稿
纹波对电路的影响修订稿纹波是指电源直流电中的交流成分。
电源产生的直流电在电路中传输和使用时，往往会有一定程度的涟漪。
这种涟漪叫做纹波。
纹波对电路的影响是不可忽视的，它会引起电压降低、噪声干扰、电子设备的性能下降、甚至损坏电子元件等问题。
首先，纹波会引起电压降低。
电源的直流输出会有纹波成分，如果纹波过大，会导致电路中的电压降低。
这会影响电路的正常工作，尤其是在对电压要求较高的电子设备中，如通信设备、计算机等。
电压降低会使电子元件工作不稳定，严重的话甚至会导致电子设备无法启动或无法正常工作。
其次，纹波会引起噪声干扰。
电路中的纹波会导致电源的输出端产生交流信号，这会通过电源线传递到其他电子设备中，造成噪声干扰。
这种噪声会干扰电子设备正常运行，降低电子设备的性能和工作效率。
在对信号要求较高的设备中，如音频设备、视频设备等，噪声干扰会导致信号质量下降，影响音视频的播放效果。
此外，纹波还会对电子设备的性能产生负面影响。
纹波会引起电子元件的温度升高，从而影响元件的工作性能和寿命。
对于集成电路等高度集成的电子元件来说，温度的升高会对其性能产生较大的影响，甚至可能导致电子设备的故障。
最后，纹波还会对电子元件产生损坏。
纹波中的高频信号会导致电子元件受到电压冲击，引起元件损坏。
特别是对于一些电容元件来说，纹波信号会使其频繁充放电，加速电容老化，导致电容故障。
此外，纹波还会对电阻元件和电感元件产生干扰，从而影响电路的稳定性和可靠性。
为了减小纹波对电路的影响，可以采取以下措施：1.选择合适的电源滤波器。
电源滤波器可以有效滤除电源中的纹波成分，降低电路中的纹波幅度。
常见的滤波器有电感滤波器、电容滤波器以及它们的组合。
2.使用稳压器件。
稳压器件可以对电压进行精确调节，降低电路中的纹波幅度。
常见的稳压器件有稳压二极管、稳压管、稳压芯片等。
3.优化电路设计。
在电路设计中，应合理选择电子元件的参数，减小元件对纹波的敏感度。
此外，还可以通过增大电容容值、合理布局电容和电感的位置等方式来减小纹波的影响。
纹波(ripple)的定义
要体验，可以用示波器来看，就会看到电压上下轻微波动，就像水纹一样，所以叫做纹波。
一般使用交流毫伏表来测量纹波电压，因为交流毫伏表只对交流电压响应，并且灵敏度比较高，可测量很小的交流电压，而纹波往往是比较小的交流电压。如果没有交流毫伏表，也可使用示波器来测量。将示波器的输入设置为交流耦合，调整Y轴增益，使波形大小合适，读出电压值，可估算出纹波电压的大小。
纹波电压会影响系统的工作，带来噪声。所以电源要有足够的滤波措施，以将纹波限制在一定的幅度以内。
而对于音频范围内的类似正弦波的纹波信号，虽然其幅度不是太高，但其能量却使喇叭或听筒发生嗡嗡的杂音。因此对这种形态的纹波应有一定的要求，而对于用于一些控制的场合，由于窄脉冲达到一定的高度会干扰数字或逻辑控制部件，使设备运行的可靠性降低，因此对这种窄脉冲的幅度应有一定的限制，而对类似正弦波的纹波，一般由于其幅度较低，对控制部件的干扰不大。
5、会带来噪音干扰，使图像设备、音响设备不能正常工作。
总之，它们在我们不需要的地方出现都是有害的，需要我们避免的。对于如何抑制和去除谐波和纹波的方式方法有很多，但想完全消除，似乎是很难办到的，我们只有将其控制在一个允许的范围之内，不对环境和设备产生影响就算达到了我们的目的。
纹波的表示方法可以用有效值或峰值来表示，可以用绝对量，也可以用相对对量来表示。例如一个电源工作在稳压状态，其输出为100V5A，测得纹波的有效值为10mV，这10mV就是纹波的绝对量，而相对量即纹波系数=纹波电压/输出电压=10mv/100V=0.01%，即等于万分之一。
三相整流电路纹波
三相整流电路纹波三相整流电路是一种常用的电力供应方式，它可以将三相交流电转变为直流电。
在三相整流电路中，纹波是一个重要的参数，它描述了直流电输出的稳定性和质量。
本文将从纹波的定义、产生原因、影响因素和改善方法等方面进行探讨。
我们来了解一下什么是纹波。
纹波是指直流电输出中的波动或涟漪现象。
在理想情况下，我们希望直流电的输出是稳定的，没有任何波动。
然而，在实际情况下，由于各种因素的影响，直流电的输出往往会出现一定的波动，这就是纹波现象。
那么，纹波是如何产生的呢？纹波的产生主要是由于电源的不稳定性和电路元件的特性引起的。
首先，电源的不稳定性会导致电压的波动，进而影响到直流电的输出。
其次，电路元件的特性也会对直流电的稳定性产生影响，例如电容的充放电过程会引起电压波动，电感的磁场变化也会导致电流波动。
纹波的大小受到多种因素的影响。
首先是电源的质量，电源的稳定性越高，纹波就越小。
其次是负载的变化，当负载发生变化时，纹波也会相应发生变化。
此外，电路中的电容和电感元件的数值和特性也会对纹波产生影响。
为了改善纹波现象，我们可以采取一些措施。
首先是选择质量较好的电源，尽量减小电源的波动。
其次是合理设计电路，选择合适的电容和电感元件，使其能够起到滤波和稳压的作用。
此外，还可以采用滤波电路来减小纹波。
滤波电路一般由电容和电感组成，通过对交流信号的滤波作用，使得输出的直流电更加稳定。
总结一下，三相整流电路中的纹波是指直流电输出中的波动或涟漪现象。
纹波的产生主要是由于电源的不稳定性和电路元件的特性引起的。
纹波的大小受到多种因素的影响，包括电源的质量、负载的变化以及电路中的电容和电感元件的特性。
为了改善纹波现象，我们可以选择质量较好的电源、合理设计电路和采用滤波电路等措施。
通过这些方法，可以使得直流电的输出更加稳定，减小纹波的存在。
纹波对电路的影响
开关电源纹波的产生我们最终的目的是要把输出纹波降低到可以忍受的程度，达到这个目的最根本的解决方法就是要尽量避免纹波的产生，首先要清楚开关电源纹波的种类和产生原因。
上图是开关电源中最简单的拓扑-buck降压型电源。
随着SWITCH的开关，电感L中的电流也是在输出电流的有效值上下波动的。
所以在输出端也会出现一个与SWITCH同频率的纹波，一般所说的纹波就是指这个。
它与输出电容的容量和ESR有关系。
这个纹波的频率与开关电源相同，为几十到几百KHz。
另外，SWITCH一般选用双极性晶体管或者MOSFET，不管是哪种，在其导通和截止的时候，都会有一个上升时间和下降时间。
这时候在电路中就会出现一个与SWITCH上升下降时间的频率相同或者奇数倍频的噪声，一般为几十MHz。
同样二极管D在反向恢复瞬间，其等效电路为电阻电容和电感的串联，会引起谐振，产生的噪声频率也为几十MHz。
这两种噪声一般叫做高频噪声，幅值通常要比纹波大得多。
如果是AC／DC变换器，除了上述两种纹波(噪声)以外，还有AC噪声，频率是输入AC 电源的频率，为50～60Hz左右。
还有一种共模噪声，是由于很多开关电源的功率器件使用外壳作为散热器，产生的等效电容导致的。
因为本人是做汽车电子研发的，对于后两种噪声接触较少，所以暂不考虑。
开关电源纹波的抑制对于开关纹波，理论上和实际上都是一定存在的。
通常抑制或减少它的做法有三种：1，加大电感和输出电容滤波根据开关电源的公式，电感内电流波动大小和电感值成反比，输出纹波和输出电容值成反比。
所以加大电感值和输出电容值可以减小纹波。
左图是开关电源电感L内的电流波形，其纹波电流△I可由下式算出：可以看出，增加L值，或者提高开关频率可以减小电感内的电流波动。
同样，输出纹波与输出电容的关系：vripple=Imax/(Co×f)。
??可以看出，加大输出电容值可以减小纹波。
通常的做法，对于输出电容，使用铝电解电容以达到大容量的目的。
充电电路纹波处理
充电电路纹波处理充电电路纹波处理是指在充电电路中采取一系列措施来减小或消除电流和电压的纹波现象。
纹波是指电流或电压在充电过程中出现的周期性变化，它会对电路的稳定性和充电效果产生不利影响。
因此，纹波处理在充电电路设计中具有重要意义。
纹波处理的方法有很多种，下面我们将介绍几种常见的方法。
可以通过选择合适的电容器来减小纹波。
电容器可以作为一个储能器件来平滑电流或电压的变化。
在充电电路中添加一个电容器，可以使得电流或电压的纹波减小。
通常情况下，电容器的容值越大，纹波的减小效果就越明显。
可以采用滤波电路来处理纹波。
滤波电路是通过滤波器来滤除电流或电压中的高频成分，从而减小纹波。
常见的滤波器有低通滤波器和带通滤波器。
低通滤波器可以滤除高频成分，使得电流或电压的纹波减小；而带通滤波器可以选择性地滤除一定频率范围内的成分，从而实现对纹波的处理。
可以通过提高充电电路的工作频率来减小纹波。
在充电电路中，工作频率越高，纹波的波峰和波谷之间的时间间隔就越小，纹波的幅值就越小。
因此，通过提高工作频率，可以减小纹波的幅值，从而实现纹波的处理。
还可以采用多级滤波的方法来处理纹波。
多级滤波是将多个滤波器串联起来，每个滤波器对纹波进行一次滤波，从而逐级减小纹波的幅值。
多级滤波可以有效地减小纹波，提高充电电路的稳定性和充电效果。
还可以通过增加电感器来处理纹波。
电感器可以储存电能，当电流或电压发生变化时，电感器会释放出储存的电能，从而平滑电流或电压的变化。
因此，通过增加电感器，可以减小电流或电压的纹波。
充电电路纹波处理是一项重要的技术，在充电电路设计中起着关键作用。
通过选择合适的电容器、采用滤波电路、提高工作频率、采用多级滤波和增加电感器等方法，可以有效地减小或消除充电电路中的纹波现象，提高充电电路的稳定性和充电效果。
在实际应用中，我们需要根据具体情况选择合适的纹波处理方法，以实现最佳的充电效果。
谐波、纹波、噪声详解
纹波纹波：是附着于直流电平之上的包含周期性与随机性成分的杂波信号。
指在额定输出电压、电流的W况下，输出电压中的交流电压的峰值。
狭义上的纹波电压，是指输出直流电压中含有的工频交流成分。
纹波的成分较为复朵，它的形态一般为频率高于工频（中国是50Hz）的类似正弦波的谐波，另一种则是宽度很窄的脉冲波。
对于不同的场合，对纹波的要求各不一样。
对于电容器来说，无论是哪一种纹波，只要不是太大，一般对电容器质量不会造成影响。
而对工控机电源或音响设备中所使用的电源，山于宽度很窄的脉冲没有足够的能量来推动喇叭的纸盆或话机的听筒而形成杂音。
因此对于这种窄脉冲的要求可以放宽。
而对于音频范W内的类似正弦波的纹波信号，虽然其幅度不是太高，但其能量却使喇叭或听筒发生嗡嗡的杂音。
因此对这种形态的纹波应有一定的要求, 而对于用于一些控制的场合，山于窄脉冲达到一定的高度会干扰数字或逻辑控制部件，使设备运行的可鼎性降低，因此对这种窄脉冲的幅度应有一定的限制, 而对类似正弦波的纹波，一般山于其幅度较低，对控制部件的干扰不大。
纹波的表示方法可以用有效值或峰值来表示，可以用绝对量，也可以用相对量来表示。
例如一个电源工作在稳压状态，其输出为100V/5A,测得纹波的有效值为lOmV,这lOmV就是纹波的绝对量，而相对量即纹波系数二纹波电压 /输出电压=10mv/100V=0. 01%,即等于万分之一。
纹波就是一个直流电压中的交流成分。
直流电压本来应该是一个固定的值, 但是很多时候它是通过交流电压整流、滤波后得来的，山于滤波不干净，就会有剩余的交流成分，即便如此，就是用电池供电也因负载的波动而产生波纹。
事实上，即便是最好的基准电压源器件，其输出电圧也是有波纹的。
要体验，可以用示波器来看，就会看到电压上下轻微波动，就像水纹一样, 所以叫做纹波。
一般使用交流毫伏表来测量纹波电压，因为交流毫伏表只对交流电压响应，并且灵敏度比较高，可测量很小的交流电压，而纹波往往是比较小的交流电压。
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开关电源纹波的产生
我们最终的目的是要把输出纹波降低到可以忍受的程度，达到这个目的最根本的解决方法就是要尽量避免纹波的产生，首先要清楚开关电源纹波的种类和产生原因。
上图是开关电源中最简单的拓扑-buck降压型电源。
随着SWITCH的开关，电感L中的电流也是在输出电流的有效值上下波动的。
所以在输出端也会出现一个与SWITCH同频率的纹波，一般所说的纹波就是指这个。
它与输出电容的容量和ESR有关系。
这个纹波的频率与开关电源相同，为几十到几百KHz。
另外，SWITCH一般选用双极性晶体管或者MOSFET，不管是哪种，在其导通和截止的时候，都会有一个上升时间和下降时间。
这时候在电路中就会出现一个与SWITCH上升下降时间的频率相同或者奇数倍频的噪声，一般为几十MHz。
同样二极管D在反向恢复瞬间，其等效电路为电阻电容和电感的串联，会引起谐振，产生的噪声频率也为几十MHz。
这两种噪声一般叫做高频噪声，幅值通常要比纹波大得多。
如果是AC／DC变换器，除了上述两种纹波(噪声)以外，还有AC噪声，频率是输入AC电源的频率，为50～60Hz左右。
还有一种共模噪声，是由于很多开关电源的功率器件使用外壳作为散热器，产生的等效电容导致的。
因为本人是做汽车电子研发的，对于后两种噪声接触较少，所以暂不考虑。
开关电源纹波的抑制
对于开关纹波，理论上和实际上都是一定存在的。
通常抑制或减少它的做法有三种：
1，加大电感和输出电容滤波
根据开关电源的公式，电感内电流波动大小和电感值成反比，输出纹波和输出电容值成反比。
所以加大电感值和输出电容值可以减小纹波。
左图是开关电源电感L内的电流波形，其纹波电流△I可由下式算出：
可以看出，增加L值，或者提高开关频率可以减小电感内的电流波动。
同样，输出纹波与输出电容的关系：vripple=Imax/(Co×f)。
可以看出，加大输出电容值可以减小纹波。
通常的做法，对于输出电容，使用铝电解电容以达到大容量的目的。
但是电解电容在抑制高频噪声方面效果不是很好，而且ESR也比较大，所以会在它旁边并联一个陶瓷电容，来弥补铝电解电容的不足。
同时，开关电源工作时，输入端的电压Vin不变，但是电流是随开关变化的。
这时输入电源不会很好地提供电流，通常在靠近电流输入端(以BucK型为例，是SWITcH附近)，并联电容来提供电流。
应用该对策后，BUCK型开关电源如下图所示：
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上面这种做法对减小纹波的作用是有限的。
因为体积限制，电感不会做的很大；输出电容增加到一定程度，对减小纹波就没有明显的效果了；增加开关频率，又会增加开关损失。
所以在要求比较严格时，这种方法并不是很好。
关于开关电源的原理等，可以参考各类开关电源设计手册。
2，二级滤波，就是再加一级LC滤波器
LC滤波器对噪纹波的抑制作用比较明显，根据要除去的纹波频率选择合适的电感电容构成滤波电路，一般能够很好的减小纹波。
但是，这种情况下需要考虑反馈比较电压的采样点。
(如下图所示)
采样点选在LC滤波器之前(Pa)，输出电压会降低。
因为任何电感都有一个直流电阻，当有电流输出时，在电感上会有压降产生，导致电源的输出电压降低。
而且这个压降是随输出电流变化的。
采样点选在LC滤波器之后(Pb)，这样输出电压就是我们所希望得到的电压。
但是这样在电源系统内部引入了一个电感和一个电容，有可能会导致系统不稳定。
关于系统稳定，很多资料有介绍，这里不详细写了。
3，开关电源输出之后，接LDO滤波
这是减少纹波和噪声最有效的办法，输出电压恒定，不需要改变原有的反馈系统，但也是成本最高，功耗最高的办法。
任何一款LDO都有一项指标：噪音抑制比。
是一条频率-dB曲线，如右图是凌特公司LT3024的曲线。
经过LDO之后，开关纹波一般在10mV以下。
下图是LDO前后的纹波对比：
对比曲线上图的曲线和左图的波形，可以看出对几百KHz的开关纹波，LDO
的抑制效果非常好。
但在高频范围内，该LDO的效果就不那么理想了。
对减小纹波。
开关电源的PCB布线也非常关键，这是个很赫手的问题。
有专门的开关电源PCB 工程师，简单的可以参考美国国半公司的AN1229：SIMPLE SWITCHER PCB Layout Guidelines，
(网上有翻译的中文摘要)
对于高频噪声，由于频率高幅值较大，后级滤波虽然有一定作用，但效果不明显。
这方面有专门的研究，简单的做法是在二极管上并电容C或RC，或串联电感。
4，在二极管上并电容C或RC
左图是实际用二极管的等效电路。
二极管高速导通截止时，要考虑寄生参数。
在二极管反向恢复期间，等效电感和等效电容成为一个RC振荡器，产生高频振荡。
为了抑制这种高频振荡，需在二极管两端并联电容C或RC缓冲网络。
电阻一般取10Ω-100 Ω，电容取。
详细的解释可参考资料1和2。
在二极管上并联的电容C或者RC，其取值要经过反复试验才能确定。
如果选用不当，反而会造成更严重的振荡。
对高频噪声要求严格的话，可以采用软开关技术。
关于软开关，有很多书专门介绍。
5，二极管后接电感（EMI滤波）
这也是常用的抑制高频噪声的方法。
针对产生噪声的频率，选择合适的电感元件，同样能够有效地抑制噪声。
需要注意的是，电感的额定电流要满足实际的要求。
比较简单的做法，不再详细解释。
小结
以上是关于开关电源纹波，总结的一些内容，如果能加些波形就更好了。
虽然可能不太全，但对一般的应用已经足够了。
关于噪声抑制，实际中并不一
定全部应用，重要的是根据自己的设计要求，比如产品体积，成本，开发周期等，选择合适的方法。