怎樣準(zhǔn)確測(cè)量變頻電源的紋波電壓

　　什么是紋波電壓?所謂紋波電壓，是指輸出電壓中50赫或100赫的交流分量，通常用有效值或峰值表示。經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓作用，可以使整流濾波后的紋波電壓大大降低，降低的倍數(shù)反比于穩(wěn)壓系數(shù)S。那么，如何準(zhǔn)確測(cè)量變頻電源的紋波電壓呢?

　　我們都知道，示波器能夠?qū)⑷庋劭床坏降碾娦盘?hào)轉(zhuǎn)換成可以看見(jiàn)的圖像，便于大家研究各種電現(xiàn)象的變化過(guò)程。它是一種用途廣泛的電子測(cè)量?jī)x器，可以用來(lái)觀(guān)察各種不同信號(hào)幅度隨時(shí)間變化的一些波形曲線(xiàn)，還可以測(cè)試各種不同的電量，比如電壓、電流、相位差、調(diào)幅度等等。

　　首先，可以先用示波器將整個(gè)波形捕獲，然后將關(guān)心的紋波部分放大來(lái)觀(guān)察和測(cè)量(自動(dòng)測(cè)量或光標(biāo)測(cè)量均可)，同時(shí)還要利用示波器的FFT功能從頻域進(jìn)行分析。通常使用帶寬限制來(lái)規(guī)定紋波，以防止拾取并非真正存在的高頻噪聲。為用于測(cè)量的示波器設(shè)定正確的帶寬限制。

　　其次，通過(guò)取掉探針“帽”，并構(gòu)成一個(gè)拾波器，可以消除由長(zhǎng)接地引線(xiàn)形成的天線(xiàn)。將一小段線(xiàn)纏繞在探針接地連接點(diǎn)周?chē)?，并將該接地連接至電源。這樣做可以縮短暴露于電源附近高電磁輻射的端頭長(zhǎng)度，從而進(jìn)一步減少拾波。

　　在隔離交流變頻電源中，會(huì)產(chǎn)生大量流經(jīng)探針接地連接點(diǎn)的共模電流。在電源接地連接點(diǎn)和示波器接地連接點(diǎn)之間形成了壓降，從而表現(xiàn)為紋波。為防止這一問(wèn)題的出現(xiàn)就需要特別注意電源設(shè)計(jì)的共模濾波。

　　另外，將示波器引線(xiàn)纏繞在鐵氧體磁心周?chē)灿兄谧钚』@種電流。這樣就形成了一個(gè)共模電感器，其在不影響差分電壓測(cè)量的同時(shí)，還減少了共模電流引起的測(cè)量誤差。

　　集成到系統(tǒng)中以后，電源紋波性能甚至?xí)?。在交流變頻電源和系統(tǒng)其他組件之間幾乎總是會(huì)存在一些電感。這種電感可能存在于布線(xiàn)中，抑或只有蝕刻存在于 PWB 上。在芯片周?chē)偸菚?huì)存在額外的旁路電容，它們就是電源的負(fù)載。這二者共同構(gòu)成一個(gè)低通濾波器，進(jìn)一步降低了電源紋波和/或高頻噪聲。

　　此外，在極端情況下，電流短時(shí)流經(jīng) 15 nH 電感和 10 μF 旁路電容的一英寸導(dǎo)體時(shí)，該濾波器的截止頻率為 400 kHz。這種情況下，就意味著高頻噪聲將會(huì)得到極大降低。該濾波器的截止頻率會(huì)在電源紋波頻率以下，從而有可能大大降低紋波。

　　電源輸出的直流電壓應(yīng)為一固定值， 但是很多時(shí)候它是通過(guò)交流電壓整流、濾波后得來(lái)的，或多或少會(huì)有剩余的交流成分，包含周期性與隨機(jī)性成分的雜波信號(hào)稱(chēng)之為紋波。較大的紋波會(huì)影響CPU與GPU正常工作，這個(gè)數(shù)值越小越好。

　　同時(shí)提醒，在使用示波器時(shí)，大家還需注意要讓儀器在安全范圍內(nèi)正常工作，這樣才能保證儀器和操作人員的安全。