開關電源紋波產(chǎn)生的原因
開關電源的紋波是指直流電源輸出的電壓波動情況。開關電源也就是直流電源中屬于相對高級和先進的一種。它的優(yōu)點是效率高、可靠性強,常用于向電子設備提供穩(wěn)定的直流電源。不過,開關電源也存在一些不足之處,其中之一就是紋波。那么,開關電源紋波的產(chǎn)生原因有哪些呢?
1. 開關管撞擊
開關電源中有一種叫做開關管的元件。為了控制開關管的通斷,瞬間加上電壓,打開部分導通區(qū)域形成導通通路。在關斷時,帶有電流的元件的電壓突然減小,導致了撞擊峰的產(chǎn)生。開關管的撞擊不僅會增加功率損失,而且還會產(chǎn)生電壓波動。
2. 輸出電容器
開關電源的輸出端需要裝置電容器來濾波,這樣才能輸出穩(wěn)定的電壓。然而,在正常操作中,當電容器的容量不夠大或者其他異常原因發(fā)生時,就會出現(xiàn)電容器失效的現(xiàn)象,如剩余電荷變化、容量變小等,從而導致了不穩(wěn)定的輸出電壓。
3. 線纜電阻
由于電源到負載之間的輸電線路過長,電線材質(zhì)量不同,電阻也會不同。而線路的電阻會導致輸出端電壓的降低,這對于靈敏的電器設備來說將是一個很大的問題。由于電流被切斷并在頻率中反復地出現(xiàn)和消失,所以電線電阻降低直流電容和電路板電容的功效,實際上增加了開關電源的紋波。
4. 串擾
開關電源中,信號線和電源線之間會發(fā)生串擾現(xiàn)象。這是由于電路板的結(jié)構(gòu),接線電阻、線圈的磁性和互感性以及電源的設計不當?shù)榷喾N因素過程中,而產(chǎn)生的一種竄擾現(xiàn)象。這種突波電壓會干擾開關電源的正常運行,導致輸出電壓的紋波。受干擾的電源線將出現(xiàn)較長時間的電壓下降,從而導致輸出電壓下降。
5. 穩(wěn)壓電路問題
開關電源的穩(wěn)壓電路是開關電源的重要部分。若穩(wěn)壓電路的設計不合理,如控制元器件的工作電壓偏高或偏低等,就會導致電源輸出的直流電壓呈波動,即紋波。在通常的情況下,電源的穩(wěn)定性直接影響了其性能和可靠性。
綜合來看,開關電源紋波的產(chǎn)生原因是多方面的,涉及到各種因素,如開關管的撞擊、輸出電容器、線纜電阻、串擾以及穩(wěn)壓電路的問題等。針對開關電源紋波的存在,我們需要采取一系列措施,來降低開關電源的紋波情況,確保正常使用,如在開關中增加電阻、加裝阻尼器、使用優(yōu)質(zhì)的電容器和線纜、加強對冗余電容的使用等。這樣才能真正發(fā)揮開關電源應有的功效。
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