三阶魔方还原顶层公式什么是直流电源的纹波系数

2020年10月12日发(作者：桂质柏)

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）100V
AC242V（变化+10%）100.1V
AC198V（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。
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（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
0A 100V
5A 99.7V
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 2 3


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
=10mv100V=0.01%，即等于万分之一。
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