電源中的紋波,、諧波和噪聲
紋波:是附著于直流電平之上的包含周期性與隨機(jī)性成分的雜波信號(hào)。指在額定輸出電壓,、電流的情況下,,輸出電壓中的交流電壓的峰值。狹義上的紋波電壓,,是指輸出直流電壓中含有的工頻交流成分,。
紋波的產(chǎn)生:我們通常在產(chǎn)品中用的電源主要有線性電源和開(kāi)關(guān)電源二大類,輸出的直流電壓是一個(gè)固定值,,由交流電壓經(jīng)整流,、濾波、穩(wěn)壓后得到,。由于濾波不干凈,,直流電壓中含有交流成分,這就產(chǎn)生了紋波,。紋波是一種復(fù)雜的雜波信號(hào),,它是圍繞輸出直流電壓上下來(lái)回波動(dòng)的周期性信號(hào),但周期和振幅不是定值,,隨時(shí)間而變,。
紋波的危害:紋波電壓高了,有可能使電子產(chǎn)品產(chǎn)生諧波,、調(diào)制等,,干擾正常的工作狀態(tài),;導(dǎo)致電源效率降低;影響數(shù)字電路的邏輯關(guān)系,;干擾信號(hào)的正常傳遞等等,。較強(qiáng)的紋波會(huì)產(chǎn)生浪涌電壓或電流,有可能燒毀用電設(shè)備,。
諧波:是指電流中所含有的頻率為基波的整數(shù)倍的電量,,一般是指對(duì)周期性的非正弦電量進(jìn)行傅里葉級(jí)數(shù)分解,其余大于基波頻率的電流產(chǎn)生的電量,。從廣義上講,,由于交流電網(wǎng)有效分量為工頻單一頻率,因此任何與工頻頻率不同的成分都可以稱之為諧波,。
諧波產(chǎn)生的原因:由于正弦電壓加壓于非線性負(fù)載,,當(dāng)電流流經(jīng)負(fù)載時(shí),與所加的電壓不呈線性關(guān)系,,基波電流發(fā)生畸變就形成非正弦電流,,即電路中有諧波產(chǎn)生。主要非線性負(fù)載有UPS,、開(kāi)關(guān)電源,、整流器、變頻器,、逆變器等,。
噪聲:對(duì)于電子線路中所標(biāo)稱的噪聲,可以概括地認(rèn)為,,它是對(duì)目的信號(hào)以外的所有信號(hào)的一個(gè)總稱,。最初人們把造成收音機(jī)這類音響設(shè)備所發(fā)出噪聲的那些電子信號(hào),稱為噪聲,。但是,,一些非目的的電子信號(hào)對(duì)電子線路造成的后果并非都和聲音有關(guān),因而,,后來(lái)人們逐步擴(kuò)大了噪聲概念,。例如,把造成視屏幕有白斑條紋的那些電子信號(hào)也稱為噪聲,??梢哉f(shuō),電路中除目的的信號(hào)以外的一切信號(hào),,不管它對(duì)電路是否造成影響,,都可稱為噪聲。例如,,電源電壓中的紋波或自激振蕩,,可對(duì)電路造成不良影響,,使音響裝置發(fā)出交流聲或?qū)е码娐氛`動(dòng)作,但有時(shí)也許并不導(dǎo)致上述后果,。對(duì)于這種紋波或振蕩,,都應(yīng)稱為電路的一種噪聲。又有某一頻率的無(wú)線電波信號(hào),,對(duì)需要接收這種信號(hào)的接收機(jī)來(lái)講,,它是正常的目的信號(hào),而對(duì)另一接收機(jī)它就是一種非目的信號(hào),,即是噪聲,。在電子學(xué)中常使用干擾這個(gè)術(shù)語(yǔ),有時(shí)會(huì)與噪聲的概念相混淆,,其實(shí),,是有區(qū)別的。噪聲是一種電子信號(hào),,而干擾是指的某種效應(yīng),,是由于噪聲原因?qū)﹄娐吩斐傻囊环N不良反應(yīng)。而電路中存在著噪聲,,卻不一定就有干擾,。在數(shù)字電路中。往往可以用示波器觀察到在正常的脈沖信號(hào)上混有一些小的尖峰脈沖是所不期望的,,而是一種噪聲,。但由于電路特性關(guān)系,這些小尖峰脈沖還不致于使數(shù)字電路的邏輯受到影響而發(fā)生混亂,,所以可以認(rèn)為是沒(méi)有干擾。
當(dāng)一個(gè)噪聲電壓大到足以使電路受到干擾時(shí),,該噪聲電壓就稱為干擾電壓,。而一個(gè)電路或一個(gè)器件,當(dāng)它還能保持正常工作時(shí)所加的最大噪聲電壓,,稱為該電路或器件的抗干擾容限或抗擾度,。一般說(shuō)來(lái),噪聲很難消除,,但可以設(shè)法降低噪聲的強(qiáng)度或提高電路的抗擾度,,以使噪聲不致于形成干擾。