什么是纹波电压?什么是纹波电流?

所谓纹波电压,是指输出电压中50赫或100赫的交流分量,通常用有效值或峰值表示。经过稳压作用,可以使整流滤波后的纹波电压大大降低,降低的倍数反比于稳压系数S 。
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。
我国工频频率是50Hz,所以纹波电压以工频50Hz或50Hz的整数倍计取。具体取50Hz还是50Hz的倍数,取决于整流电路的类型。对于半波整流,取50Hz;对于全波整流,取50Hz的2倍即100Hz;对于三相半波整流,取50Hz的3倍即150Hz;对于三相全波整流,取50Hz的6倍即300Hz。
对于日本、美国等国家,使用60Hz工频,计取方式只需把上述的50改为60即可。
纹波电压通常用有效值或峰值表示。
如何测量电源纹波?
可以先用示波器将整个波形捕获,然后将关心的纹波部分放大来观察和测量(自动测量或光标测量均可),同时还要利用示波器的FFT功能从频域进行分析。
1. 最大纹波电压。在额定输出电压和负载电流下,输出电压的纹波(包括噪声)的绝对值的大小,通常以峰峰值或有效值表示。
2. 纹波系数Y(%)。在额定负载电流下,输出纹波电压的有效值Urms与输出直流电压Uo之比,既y=Umrs/Uo x100%3. 纹波电压抑制比。在规定的纹波频率(例如50HZ)下,输出电压中的纹波电压Ui~与输出电压中的纹波电压Uo~之比,即:纹波电压抑制比=Ui~/Uo~ 。这里声明一下:噪声不同于纹波。纹波是出现在输出端子间的一种与输入频率和开关频率同步的成分,用峰-峰(peak to peak)值表示,一般在输出电压的0.5%以下;噪声是出现在输出端子间的纹波以外的一种高频成分,也用峰-峰(peak to peak)值表示,一般在输出电压的1%左右。纹波噪声是二者的合成,用峰-峰(peak to peak)值表示,一般在输出电压的2%以下.
纹波电流或电压是指的电流的中的高次谐波成分,会带来电流或电压幅值的变化,可能导致击穿,由于是交流成分,就像楼上说的,会在电容上发生耗散,如果电流的纹波成分过大,超过了电容的最大容许纹波电流,会导致电容烧毁;你说的纹波电流大的电容,准确地说是最大容许纹波电流大的电容。
纹波电流在这里指的是流经电容器的交流电流的 RMS 值,其在电压上的表现为脉动或纹波电压。电容器最大允许纹波电流受环境温度、电容器表面温度(及散热面积)、损耗角度(或 ESR )以及交流频率参数的限制。温度是电解电容器件寿命的决定性因素,因此由纹波产生的热损耗将成为电容寿命的一个关键参考因数。
在一些资料中将此二者称做“涟波电流”和“涟波电压”,其实就是 ripple current,ripple voltage。 含义即为电容器所能耐受纹波电流/电压值。 它们和ESR 之间的关系密切,可以用下面的式子表示:
Urms = Irms × R
式中,Urms 表示纹波电压
Irms 表示纹波电流
R 表示电容的 ESR
由上可见,当纹波电流增大的时候,即使在 ESR 保持不变的情况下,涟波电压也会成倍提高。换言之,当纹波电压增大时,纹波电流也随之增大,这也是要求电容具备更低 ESR 值的原因。叠加入纹波电流后,由于电容内部的等效串连电阻(ESR)引起发热,从而影响到电容器的使用寿命。一般的,纹波电流与频率成正比,因此低频时纹波电流也比较低。

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