关键词：电源纹波 纹波产生 纹波测量 抑制方法
1 引言
对于电子产品来说唯一不可缺少的是电源，但是它除了提供能量外，也带来了纹波、噪声等影响电子产品正常工作的影响。纹波电压对高放、本振、混频、滤波、检波、A/D变换等电路都会产生影响，在设计控制设备、电子仪器、电视、摄像机等电子产品时都要想办法尽量减小纹波。为此就要了解纹波、知道它是如何产生的、如何测量以及抑制方法。
2 电源纹波
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、电流的情况下，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。
纹波用示波器可以看到，在直流电压上下轻微波动，就像水平面上波动的水纹一样，所以被称为纹波（见图1）。
2.1 电源纹波产生
我们通常在产品中用的电源主要有线性电源和开关电源二大类，输出的直流电压是一个固定值，由交流电压经整流、滤波、稳压后得到。由于滤波不干净，直流电压中含有交流成分，这就产生了纹波。纹波是一种复杂的杂波信号，它是围绕输出直流电压上下来回波动的周期性信号,但周期和振幅不是定值,随时间而变，不同电源的纹波波形不一样。
产生电源纹波的因素有许多,即使你用电池供电也会因负载的波动而产生波纹。
线性电源
由于我国供电频率是50Hz，所以它的纹波主要来自工频50Hz变压器，纹波电压的频率常常是50nHz,n取自然数，大小取决于整流电路的类型。对于半波整流，是1；对于全波整流，是2；对于三相全波整流，是6，即300Hz。所以这种电源的输出端纹波主要是50HZ或它的整数倍，幅值小，较易滤除,通常纹波可做到几mV。
如假定整流桥输出负载电流IL,负载电压VL,整流桥输人交流电压幅值Vm及其输人交流电压频率f,则其输出的纹波电压由表1各式计算。表1 整流纹波电压[1]
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整流形式 |
半波整流（平均值） |
全波整流（平均值） |
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纹波电压 |
（IL×VL）／( |
（IL×VL）／(4 |
采用功率匹配法或等效电流源法计算纹波电压,一般表示为：
△U＝ILsin2wt／(2wC) (1)
从式(1)中可以看出,纹波频率为输人频率的两倍,其幅值正比于变换器的输出电流,反比于输人电压频率和平滑电容的大小。
开关电源
产生的纹波比较复杂、很难滤除且幅值较大。主要来源于五个方面:除低频纹波外还有高频纹波、共模噪声、开关器件产生的噪声和调节控制环路引起的纹波噪声。一般开关电源的纹波比线性电源的纹波要大,频率要高。
