直流电源的纹波系数

什么是直流电源的纹波系数输出的直流电压中，脉动量峰值与谷值之差的一半，与直流输出电压平均值之比。按以下公式计算：式中：δU――纹波系数；Uf――直流电压中脉动峰值；Ug――直流电压中脉动谷值；Up――直流电压平均值。稳定电源的输出量并不是绝对不变的，例如当稳定电源工作在稳压状态时，其输出电压会由于输入电压的变化或由于负载的变化而引起输出电压微小的变化，当稳定电源处于恒流工作状态时，其输出电流也会由于输入电压的变化或由于负载的变化而发生微小的变化。为了衡量这种变化的程度，即衡量一个稳定电源的稳定度，国际电工委员会（IEC）在制定稳定电源标准时引出源效应和负载效应的概念。源效应是指：仅当由于输入量的变化而引起输出稳定量的变化的效应就叫源效应。对于一个普通稳压电源来说：输入量就指输入电压，即交流220V工频电压。我国国家标准规定，当输入电压变化±10%时，输出电压变化的相对百分比，就称源效应。例如一个输出电压为100V的稳压电源，其由于输入电压的变化而引起输电压变化的具体数值如下：输入电压输出电压AC220V（标准值）100VAC242V（变化+10%）100.1VAC198V（变化-10%）99.9V电源的源效应=∣△Uo∣/Uo=∣U-Uo∣/Uo=∣100.1-100∣/100=0.1%或=∣△Uo∣/Uo=∣U-Uo∣/Uo=∣99.9-100∣/100=0.1%从上式可以看出，这个稳压电源在它输出电压为100V时的源效应为0.1%，即当输入电压变化10%时，输出电压变化千分之一。（注意：在测量源效应时，负载应保持不变）。负载效应是指：仅当由于负载的变化而引起输出稳定量的变化的效应称为负载效应。仍举一例说明：一个处于稳压工作状态的电源，其空载输出电压为100V，电源最大负载能力为5A，其空载与加满载时输出电压的变化量如下：电源负载电流电源输出电压0A100V5A99.7V负载效应=∣△Uo∣/Uo=∣U-Uo∣/Uo=∣99.7-100∣/100=0.3%即电源工作在100V时，其负载效应为0.3%。（注意：在测量负载效应时，应努力使输入电压保持在标准值）以上在叙述源效应和负载效应时，其输出稳定量都是以稳定电压来举例的，事实上电源处于恒流工作状态时，照理输出电流是一个稳定量，但事实上当输入电压或负载发生变化时，输出电流也会发生一些微小的变化，这种变化就是恒流状态时的源效应和负载效应。什么叫纹波？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。