怎么削减开关电源的纹波和噪声电压

  浏览量2024-03-26 作者: 半导体功率

  的时分,遇到最多的一个问题,便是输出波形的纹波和噪音问题。咱们的工程师总结了很多运用的输出波形必定也会不稳定。本文要点解说怎么削减开关电源的纹波和噪声电压。

  开关电源(包含AC/DC转化器、DC/DC转化器、AC/DC模块和DC/DC模块)与线性电源相比较,最杰出的长处是转化效率高,一般可达80%~85%,高的可达90%~97%;其次,开关电源选用高频变压器代替了粗笨的低频变压器,不只分量减轻,体积也减小了,因而使用场景规模越来越广。但开关电源的缺陷是因为其开关管作业于高频开关状况,输出的纹波和噪声电压较大,一般为输出电压的1%左右(低的为输出电压的0.5%左右),最好产品的纹波和噪声电压也有几十mV;而线性电源的调整管作业于线性状况,无纹波电压,输出的噪声电压也较小,其单位是μV。

  本文简略地介绍开关电源发生纹波和噪声的原因和丈量方法、丈量设备、丈量规范及减小纹波和噪声的方法。开关电源输出的不是纯粹的直流电压,里边有些沟通成分,这便是纹波和噪声构成的。纹波是输出直流电压的动摇,与开关电源的开关动作有关。每一个开、关进程,电能从输入端被“泵到”输出端,构成一个充电和放电的进程,然后构成输出电压的动摇,动摇频率与开关的频率相同。纹波电压是纹波的波峰与波谷之间的峰峰值,其巨细与开关电源的输入电容和输出电容的容量及质量有关。噪声的发生原因有两种,一种是开关电源本身发生的;另一种是外界电磁场的搅扰(EMI),它能经过辐射进入开关电源或许经过电源线输入开关电源。开关电源本身发生的噪声是一种高频的脉冲串,由发生在开关导通与截止瞬间发生的尖脉冲所构成,也称为开关噪声。噪声脉冲串的频率比开关频率高得多,噪声电压是其峰峰值。噪声电压的振幅非常大程度上与开关电源的拓扑、电路中的寄生状况及PCB的规划有关。开关电源除开关噪声外,在AC/DC转化器中输入的市电经全波整流及电容滤波,电流波形为脉冲。电流波形中有高次谐波,它会添加噪声输出。杰出的开关电源(AC/DC转化器)在电路添加了功率因数校对(PFC)电路,使输出电流近似正弦波,下降高次谐波,功率因数提高到0.95左右,减小了对电网的污染。开关电源或模块的输出纹波和噪声电压的巨细与其电源的拓扑,各部分电路的规划及PCB规划有关。例如,选用多相输出结构,可有效地下降纹波输出。现在的开关电源的开关频率渐渐的升高;低的是几十kHz,一般是几百kHz,而高的可达1MHz以上。因而发生的纹波电压及噪声电压的频率都很高,要减小纹波和噪声最简略的方法是在电源电路中加无源低通滤波器。

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