高壓電源的紋波詳述

高壓電源的紋波由控制逆變產生的紋波和倍壓電路產生的紋波倆大部分組成。

(一) 高壓控制及逆變部分產生的紋波

1. 低頻紋波

低頻紋波的大小跟輸出電路的濾波電容的容值有關。由于高壓電源的體積不能太大的，所以電解電容的容量不可以無限增大，導致會有低頻紋波輸出。而且整流電路的方式不同輸出的紋波頻率也會不同,抑制紋波的主要方法是濾除低頻紋波。

2. 高頻紋波

高頻紋波噪聲主要來源于開關變換電路。輸入的直流電壓經過功率轉換器件進行高頻轉換,之后再經過整流濾波實現電壓穩定輸出。在其輸出端會出現與工作頻率相同或者是其倍數的高頻紋波。高壓電源的轉換頻率、輸出濾波電路的結構和參數影響著高頻紋波，為了盡可能減少高頻紋波的輸出，可以提高功率變換電路的工作頻率。

3. 共模噪聲

高壓電源內部的功率器件的導線存在寄生電感，而且功率器件與散熱片以及變壓器初、次級邊之間存在著寄生電容，當方波電壓通過功率器件時就在高壓電源的輸出端產生共模紋波噪聲。為了有效降低共模紋波噪聲的輸出，可以減小與功率器件、散熱片、變壓器與機殼地之間的寄生電容，在高壓電源輸出端加入共模抑制電感及電容或濾波器。

4. 超高頻諧波噪聲

超高頻諧波噪聲的來源主要是三個方面：

a、高頻整流二極管中的結電容在反向恢復時產生超高頻紋波；

b、功率器件的結電容在工作開關時產生超高頻諧波；

c、線路中寄生電感的諧振。

超高頻諧波噪聲的頻率一般會達到1 ~10MHz。為了減少超高頻諧波的產生可以選

用結電容較小的開關管、二極管具有軟恢復特性和減少布線長度。

5. 閉環控制所導致的噪聲

高壓電源的控制系統一般采用閉環控制，控制系統中的調節電路器件參數選取的不適當也會造成紋波的產生。當輸出端由于負載變化或發生其他情況，產生的波動通過反饋電路進入到調節器電路，結果可能導致調節器的自激振蕩，產生附加紋波，這種紋波一般沒有固定的頻率。

(二) 倍壓電路部分產生的紋波

由于倍壓電路的不對稱性還有倍壓和整流元件的不對稱和非線性，倍壓器不可避免的存在紋波電壓。直流高壓的產生方式有全波高頻倍壓整流和半波高頻倍壓整流，高頻倍壓整流產生的紋波是復雜的各次諧波信號。多倍壓整流的輸出電壓是經過多個電容反復充電與放電所形成，倍壓串接數越多，脈動愈大。

低紋波高穩定性高壓電源對于科研實驗來說至關重要，1mV紋波差別可能直接影響準確的實驗數據，