纹波对电路的影响

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pd电源纹波标准

pd电源纹波标准

pd电源纹波标准纹波是电源输出电压中不稳定的交流成分,它对电子设备的工作有很大的影响。

为了确保电源的稳定性和可靠性,需要对其纹波进行控制和限制。

下面将详细介绍PD电源的纹波标准。

一、纹波的产生电源在工作时,其输出电压通常是由直流电压和交流电压叠加而成的。

其中,交流电压就是我们所说的纹波。

纹波的产生主要有两个方面:一是电源本身的设计和制造缺陷,二是在使用过程中受到外界干扰,如电磁干扰、负载变化等。

二、PD电源纹波标准的重要性PD电源是一种广泛应用于电子设备的直流电源,其纹波大小直接影响到电子设备的工作性能和寿命。

如果纹波过大,会导致设备工作不稳定,甚至损坏。

因此,对PD电源的纹波进行限制和控制是非常重要的。

三、PD电源纹波标准PD电源的纹波标准通常是根据电子设备的需求和电源的性能来制定的。

一般来说,纹波电压的大小不应超过电源输出电压的5%。

同时,纹波的频率和波形也应该符合电子设备的要求。

具体标准如下:1.电压稳定度:纹波电压的最大值不应超过电源输出电压的5%。

如果超过这个范围,会影响电子设备的正常工作。

2.频率稳定性:纹波的频率应与电源的开关频率保持一致,而且不应该出现频率漂移的现象。

3.波形完整性:纹波的波形应该比较平滑,不应出现突变和畸变的情况。

4.噪声水平:除了纹波外,电源输出的噪声也应该在一定的范围内,以保证电子设备的正常工作。

四、如何降低PD电源纹波的影响1.选择性能优良的电源:选择品质优良、性能稳定的电源可以降低纹波的影响。

在选择电源时,应该选择具有低纹波、高效率、宽电压范围等优点的电源。

2.合理布局电源电路:合理布局电源电路可以有效地降低纹波的影响。

例如,将电源电路板和电子设备电路板分开布置,或者在电源电路板中使用多层板等措施可以减少电磁干扰的影响。

3.增加滤波电路:在电源输出端增加滤波电路可以有效地抑制纹波。

例如,在电源输出端增加LC滤波器、π型滤波器等可以减少交流成分的影响。

4.加强电磁屏蔽:加强电磁屏蔽可以有效地减少外界干扰对电源输出的影响。

纹波的定义

纹波的定义

纹波(ripple)的定义1 纹波(ripple)的定义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=10mv/100V=0.01%,即等于万分之一。

2 纹波(ripple)的定义 补充纹波就是一个直流电压中的交流成分。

直流电压本来应该是一个固定的值, 但是很多时候它是通过交流电压整流、滤波后得来的,由于滤波不干净,就会有剩余的交流成分,即便如此,就是用电池供电也因负载的波动而产生波纹。

事实上, 即便是最好的基准电压源器件,其输出电压也是有波纹的。

要体验,可以用示波器来看,就会看到电压上下轻微波动,就 像水纹一样,所以叫做纹波。

一般使用交流毫伏表来测量纹波电压,因为交流毫伏表只对交流电压响应,并且灵敏度比较高,可测量很小的交流电压,而纹波往往是比较小的交流电压。

电源纹波方案

电源纹波方案

电源纹波方案概述在电子设备的设计和开发过程中,电源纹波是一个重要的考虑因素。

电源纹波是指在电源输出中存在的交流信号,通常由电源中的开关元件开关造成。

在一些敏感的电路和系统中,电源纹波可能导致噪声干扰和性能问题。

因此,为了确保电子设备的稳定工作和性能,需要采取相应的电源纹波方案。

本文将介绍电源纹波的原因和影响,以及一些常用的电源纹波方案。

电源纹波的原因电源纹波的主要原因是电源中的开关元件的开关行为。

当开关元件关闭时,其输出电压开始下降;当开关元件打开时,输出电压开始上升。

这种开关行为导致输出电压的快速变化,从而产生纹波信号。

除了开关元件,电源纹波还可能由电源的电容和电感以及负载电流的变化引起。

电源纹波的影响电源纹波可能对电子设备的性能和稳定性产生不良影响。

以下是一些可能的影响:1.噪声干扰:电源纹波可以在电子设备中引入噪声,干扰其他电路的正常工作,特别是在信号处理和放大器电路中。

2.时序问题:在一些时序敏感的电路中,电源纹波可能导致时序偏移或错误,从而影响电路的正确功能。

3.性能下降:电源纹波可能导致电子设备的性能下降,例如导致信号失真、动态范围减小等问题,从而影响设备的整体性能和用户体验。

因此,为了避免这些问题,需要采取适当的电源纹波方案来减小电源纹波的幅度。

常用的电源纹波方案以下是一些常用的电源纹波方案:1. 线性稳压器线性稳压器是一种常用的电源纹波解决方案。

它通过使用电容器和电感器来过滤电源纹波信号,从而稳定电源输出。

线性稳压器的主要特点是简单可靠,但效率相对较低。

2. 开关稳压器开关稳压器是另一种常用的电源纹波解决方案。

它通过使用开关电源技术来实现高效的纹波过滤。

开关稳压器通常具有较高的效率和较小的尺寸,但对于一些敏感的应用,可能需要进一步的滤波措施。

3. 滤波电容器滤波电容器是一种简单有效的电源纹波滤波方案。

通过在电源输出端并联一个合适的电容器,可以显著减小电源纹波的幅度。

滤波电容器通常用于较低功率的应用,并且需要根据具体设计条件选择合适的电容器参数。

纹波对电路的影响修订稿

纹波对电路的影响修订稿

纹波对电路的影响修订稿纹波是指电源直流电中的交流成分。

电源产生的直流电在电路中传输和使用时,往往会有一定程度的涟漪。

这种涟漪叫做纹波。

纹波对电路的影响是不可忽视的,它会引起电压降低、噪声干扰、电子设备的性能下降、甚至损坏电子元件等问题。

首先,纹波会引起电压降低。

电源的直流输出会有纹波成分,如果纹波过大,会导致电路中的电压降低。

这会影响电路的正常工作,尤其是在对电压要求较高的电子设备中,如通信设备、计算机等。

电压降低会使电子元件工作不稳定,严重的话甚至会导致电子设备无法启动或无法正常工作。

其次,纹波会引起噪声干扰。

电路中的纹波会导致电源的输出端产生交流信号,这会通过电源线传递到其他电子设备中,造成噪声干扰。

这种噪声会干扰电子设备正常运行,降低电子设备的性能和工作效率。

在对信号要求较高的设备中,如音频设备、视频设备等,噪声干扰会导致信号质量下降,影响音视频的播放效果。

此外,纹波还会对电子设备的性能产生负面影响。

纹波会引起电子元件的温度升高,从而影响元件的工作性能和寿命。

对于集成电路等高度集成的电子元件来说,温度的升高会对其性能产生较大的影响,甚至可能导致电子设备的故障。

最后,纹波还会对电子元件产生损坏。

纹波中的高频信号会导致电子元件受到电压冲击,引起元件损坏。

特别是对于一些电容元件来说,纹波信号会使其频繁充放电,加速电容老化,导致电容故障。

此外,纹波还会对电阻元件和电感元件产生干扰,从而影响电路的稳定性和可靠性。

为了减小纹波对电路的影响,可以采取以下措施:1.选择合适的电源滤波器。

电源滤波器可以有效滤除电源中的纹波成分,降低电路中的纹波幅度。

常见的滤波器有电感滤波器、电容滤波器以及它们的组合。

2.使用稳压器件。

稳压器件可以对电压进行精确调节,降低电路中的纹波幅度。

常见的稳压器件有稳压二极管、稳压管、稳压芯片等。

3.优化电路设计。

在电路设计中,应合理选择电子元件的参数,减小元件对纹波的敏感度。

此外,还可以通过增大电容容值、合理布局电容和电感的位置等方式来减小纹波的影响。

纹波(ripple)的定义

纹波(ripple)的定义
纹波就是一个直流电压中的交流成分。直流电压本来应该是一个固定的值,但是很多时候它是通过交流电压整流、滤波后得来的,由于滤波不干净,就会有剩余的交流成分,即便如此,就是用电池供电也因负载的波动而产生波纹。事实上,即便是最好的基准电压源器件,其输出电压也是有波纹的。
要体验,可以用示波器来看,就会看到电压上下轻微波动,就像水纹一样,所以叫做纹波。
一般使用交流毫伏表来测量纹波电压,因为交流毫伏表只对交流电压响应,并且灵敏度比较高,可测量很小的交流电压,而纹波往往是比较小的交流电压。如果没有交流毫伏表,也可使用示波器来测量。将示波器的输入设置为交流耦合,调整Y轴增益,使波形大小合适,读出电压值,可估算出纹波电压的大小。
纹波电压会影响系统的工作,带来噪声。所以电源要有足够的滤波措施,以将纹波限制在一定的幅度以内。
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波,一般由于其幅度较低,对控制部件的干扰不大。
5、会带来噪音干扰,使图像设备、音响设备不能正常工作。
总之,它们在我们不需要的地方出现都是有害的,需要我们避免的。对于如何抑制和去除谐波和纹波的方式方法有很多,但想完全消除,似乎是很难办到的,我们只有将其控制在一个允许的范围之内,不对环境和设备产生影响就算达到了我们的目的。
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=10mv/100V=0.01%,即等于万分之一。

纹波对电路的影响

纹波对电路的影响

纹波对电路的影响 The manuscript was revised on the evening of 2021开关电源纹波的产生我们最终的目的是要把输出纹波降低到可以忍受的程度,达到这个目的最根本的解决方法就是要尽量避免纹波的产生,首先要清楚开关电源纹波的种类和产生原因。

上图是开关电源中最简单的拓扑-buck降压型电源。

随着SWITCH的开关,电感L中的电流也是在输出电流的有效值上下波动的。

所以在输出端也会出现一个与SWITCH同频率的纹波,一般所说的纹波就是指这个。

它与输出电容的容量和ESR有关系。

这个纹波的频率与开关电源相同,为几十到几百KHz。

另外,SWITCH一般选用双极性晶体管或者MOSFET,不管是哪种,在其导通和截止的时候,都会有一个上升时间和下降时间。

这时候在电路中就会出现一个与SWITCH上升下降时间的频率相同或者奇数倍频的噪声,一般为几十MHz。

同样二极管D在反向恢复瞬间,其等效电路为电阻电容和电感的串联,会引起谐振,产生的噪声频率也为几十MHz。

这两种噪声一般叫做高频噪声,幅值通常要比纹波大得多。

如果是AC/DC变换器,除了上述两种纹波(噪声)以外,还有AC噪声,频率是输入AC电源的频率,为50~60Hz左右。

还有一种共模噪声,是由于很多开关电源的功率器件使用外壳作为散热器,产生的等效电容导致的。

因为本人是做汽车电子研发的,对于后两种噪声接触较少,所以暂不考虑。

开关电源纹波的抑制对于开关纹波,理论上和实际上都是一定存在的。

通常抑制或减少它的做法有三种:1,加大电感和输出电容滤波根据开关电源的公式,电感内电流波动大小和电感值成反比,输出纹波和输出电容值成反比。

所以加大电感值和输出电容值可以减小纹波。

左图是开关电源电感L内的电流波形,其纹波电流△I可由下式算出:可以看出,增加L值,或者提高开关频率可以减小电感内的电流波动。

同样,输出纹波与输出电容的关系:vripple=Imax/(Co×f)。

电源纹波分析及测试方法

电源纹波分析及测试方法

一、什么叫纹波纹波ripple的定义是指在直流电压或电流中,叠加在直流稳定量上的交流分量;它主要有以下害处:1.1.容易在用电器上产生谐波,而谐波会产生更多的危害;1.2.降低了电源的效率;1.3.较强的纹波会造成浪涌电压或电流的产生,导致烧毁用电器;1.4.会干扰数字电路的逻辑关系,影响其正常工作;1.5.会带来噪音干扰,使图像设备、音响设备不能正常工作二、纹波、纹波系数的表示方法可以用有效值或峰值来表示,或者用绝对量、相对量来表示;单位通常为:mV例如:一个电源工作在稳压状态,其输出为12V5A,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=10mv/12V=0.12%;三、纹波的测试方法3.1.以20M示波器带宽为限制标准,电压设为PK-PK也有测有效值的,去除示波器控头上的夹子与地线因为这个本身的夹子与地线会形成环路,像一个天线接收杂讯,引入一些不必要的杂讯,使用接地环不使用接地环也可以,不过要考虑其产生的误差,在探头上并联一个10UF 电解电容与一个0.1UF瓷片电容,用示波器的探针直接进行测试;如果示波器探头不是直接接触输出点,应该用双绞线,或者50Ω同轴电缆方式测量;四、开关电源纹波的主要分类开关电源输出纹波主要来源于五个方面:4.1.输入低频纹波;4.2.高频纹波;4.3.寄生参数引起的共模纹波噪声;4.4.功率器件开关过程中产生的超高频谐振噪声;4.5.闭环调节控制引起的纹波噪声;电源纹波测试纹波是叠加在直流信号上的交流干扰信号,是电源测试中的一个很重要的标准;尤其是作特殊用途的电源,如激光器电源,纹波则是其致命要害之一;所以,电源纹波的测试就显得极为重要;电源纹波的测量方法大致分为两种:一种是电压信号测量法;另一钟是电流信号测量法;一般对于恒压源或纹波性能要求不大的恒流源,都可以用电压信号测量法;而对于纹波性能要求高的恒流源则最好用电流信号测量法;电压信号测量纹波是指,用示波器测量叠加在直流电压信号上的交流纹波电压信号;对于恒压源,测试可以直接用电压探头测量输出到负载上的电压信号;对于恒流源的测试,则一般是通过使用电压探头,测量采样电阻两端的电压波形;整个测试过程中,示波器的设置是能否采样到真实信号的关键;所用的仪器是:配有电压测量探头的TDS1012B示波器;测量之前需要进行如下设置;1.通道设置:耦合:即通道耦合方式的选择;纹波是叠加在直流信号上的交流信号,所以,我们要测试纹波信号就可以去掉直流信号,直接测量所叠加的交流信号就好;宽带限制:关探头:首先选用电压探头的方式;然后选择探头的衰减比例;必须与实际所用探头的衰减比例保持一致,这样从示波器所读取数才是真实的数据;比如,所用电压探头放在×10档,则此时,这里的探头的选项也必须设置为×10档;2.触发设置:类型:边沿信源:实际所选择的通道,如,准备用CH1通道进行测试,则此处就应该选择为CH1;斜率:上升;触发方式:如果是在实时地观察纹波信号,则选择‘自动’触发;示波器会自动跟随实际所测信号的变化,并显示;这个时候,你也可通过设置测量按钮,实时地显示你所需要的测量的数值;但是,如果你想要捕捉某次测量时的信号波形,则需要将触发方式设置为‘正常’触发;此时,还需要设置触发电平的大小;一般当你知道你所测量的信号峰值时,将触发电平设置为所测信号峰值的1/3处;如果不知道,则触发电平可以设置的稍微小一些;耦合:直流或交流…,一般用交流耦合;3.采样长度秒/格:采样长度的设置决定能否采样到所需要的数据;当所设置的采样长度过大时,就会漏掉实际信号中的高频成分;当所设置的采样长度过小时,就只能看到所测实际信号的局部,同样无法得到真实的实际信号;所以,在实际测量时,需来回旋转按钮,仔细观察,直到所显示波形是真实的完整的波形;4.采样方式:可根据实际需要设定;如,要求测量纹波的P-P值,则最好选择峰值测量法;采样次数也可根据实际需要设定,这与采样频率及采样长度有关;5.测量:通过选择对应通道的峰值测量,示波器就可以帮你把所需要的数据及时显示出来;同时也可以选择对应通道的频率、最大值、均方根值等;通过对示波器进行合理设置和规范的操作,一定可以得到所需的纹波信号;但是,在测量过程中一定要注意防止其它信号对于示波器探头自身的干扰,以免所测量的信号不够真实;通过电流信号测量法测量纹波值是指,测量叠加在直流电流信号上的交流纹波电流信号;对于纹波指标要求比较高的恒流源,即要求纹波比较小的恒流源,采用电流信号直接测量法可以得到更加真实纹波信号;与电压测量法不同的是,这里还用到了电流探头;比如,继续用上述的示波器,再加一个电流放大器和一个电流探头;此时,只需用电流探头夹住输出到负载的电流信号,就可以进行电流测量法来测量输出电流的纹波信号了;与电压测量法一样,整个测试过程中,示波器及电流放大器的设置是能否采样到真实信号的关键;其实,用这种方法测量时,示波器的基本设置及用法与上述相同;不同的是,通道设置中探头的设置有所不同;在这里,需要选则电流探头的方式;然后,选择探头的比例,必须与放大器所设置的这个比例相同,这样从示波器所读取数才是真实的数据;比如,所用放大器的这个比例设置为5A/V,则此时示波器的这一项也需设置为5A/V;至于电流放大器的耦合方式,当示波器的通道耦合已经选择为交流耦合时,则这里选择交流或直流都可以;需要注意的是,用这种方法时,需先打开示波器,然后再打开电流放大器;且,记得在使用前对电流探头先消磁;。

纹波对电路的影响

纹波对电路的影响

开关电源纹波的产生我们最终的目的是要把输出纹波降低到可以忍受的程度,达到这个目的最根本的解决方法就是要尽量避免纹波的产生,首先要清楚开关电源纹波的种类和产生原因。

上图是开关电源中最简单的拓扑-buck降压型电源。

随着SWITCH的开关,电感L中的电流也是在输出电流的有效值上下波动的。

所以在输出端也会出现一个与SWITCH同频率的纹波,一般所说的纹波就是指这个。

它与输出电容的容量和ESR有关系。

这个纹波的频率与开关电源相同,为几十到几百KHz。

另外,SWITCH一般选用双极性晶体管或者MOSFET,不管是哪种,在其导通和截止的时候,都会有一个上升时间和下降时间。

这时候在电路中就会出现一个与SWITCH上升下降时间的频率相同或者奇数倍频的噪声,一般为几十MHz。

同样二极管D在反向恢复瞬间,其等效电路为电阻电容和电感的串联,会引起谐振,产生的噪声频率也为几十MHz。

这两种噪声一般叫做高频噪声,幅值通常要比纹波大得多。

如果是AC/DC变换器,除了上述两种纹波(噪声)以外,还有AC噪声,频率是输入AC 电源的频率,为50~60Hz左右。

还有一种共模噪声,是由于很多开关电源的功率器件使用外壳作为散热器,产生的等效电容导致的。

因为本人是做汽车电子研发的,对于后两种噪声接触较少,所以暂不考虑。

开关电源纹波的抑制对于开关纹波,理论上和实际上都是一定存在的。

通常抑制或减少它的做法有三种:1,加大电感和输出电容滤波根据开关电源的公式,电感内电流波动大小和电感值成反比,输出纹波和输出电容值成反比。

所以加大电感值和输出电容值可以减小纹波。

左图是开关电源电感L内的电流波形,其纹波电流△I可由下式算出:可以看出,增加L值,或者提高开关频率可以减小电感内的电流波动。

同样,输出纹波与输出电容的关系:vripple=Imax/(Co×f)。

??可以看出,加大输出电容值可以减小纹波。

通常的做法,对于输出电容,使用铝电解电容以达到大容量的目的。

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开关电源纹波的产生
我们最终的目的是要把输出纹波降低到可以忍受的程度,达到这个目的最根本的解决方法就是要尽量避免纹波的产生,首先要清楚开关电源纹波的种类和产生原因。

上图是开关电源中最简单的拓扑结构-buck降压型电源。

随着SWITCH的开关,电感L中的电流也是在输出电流的有效值上下波动的。

所以在输出端也会出现一个与SWITCH同频率的纹波,一般所说的纹波就是指这个。

它与输出电容的容量和ESR有关系。

这个纹波的频率与开关电源相同,为几十到几百KHz。

另外,SWITCH一般选用双极性晶体管或者MOSFET,不管是哪种,在其导通和截止的时候,都会有一个上升时间和下降时间。

这时候在电路中就会出现一个与SWITCH上升下降时间的频率相同或者奇数倍频的噪声,一般为几十MHz。

同样二极管D在反向恢复瞬间,其等效电路为电阻电容和电感的串联,会引起谐振,产生的噪声频率也为几十MHz。

这两种噪声一般叫做高频噪声,幅值通常要比纹波大得多。

如果是AC/DC变换器,除了上述两种纹波(噪声)以外,还有AC噪声,频率是输入AC 电源的频率,为50~60Hz左右。

还有一种共模噪声,是由于很多开关电源的功率器件使用外壳作为散热器,产生的等效电容导致的。

因为本人是做汽车电子研发的,对于后两种噪声接触较少,所以暂不考虑。

开关电源纹波的抑制
对于开关纹波,理论上和实际上都是一定存在的。

通常抑制或减少它的做法有三种:1,加大电感和输出电容滤波
根据开关电源的公式,电感内电流波动大小和电感值成反比,输出纹波和输出电容值成反比。

所以加大电感值和输出电容值可以减小纹波。

左图是开关电源电感L内的电流波形,其纹波电流△I可由下式算出:
可以看出,增加L值,或者提高开关频率可以减小电感内的电流波动。

同样,输出纹波与输出电容的关系:vripple=Imax/(Co×f)。

可以看出,加大输出电容值可以减小纹波。

通常的做法,对于输出电容,使用铝电解电容以达到大容量的目的。

但是电解电容在抑制高频噪声方面效果不是很好,而且ESR也比较大,所以会在它旁边并联一个陶瓷电容,来弥补铝电解电容的不足。

同时,开关电源工作时,输入端的电压Vin不变,但是电流是随开关变化的。

这时输入电源不会很好地提供电流,通常在靠近电流输入端(以BucK型为例,是SWITcH附近),并联电容来提供电流。

应用该对策后,BUCK型开关电源如下图所示:
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上面这种做法对减小纹波的作用是有限的。

因为体积限制,电感不会做的很大;输出电容增加到一定程度,对减小纹波就没有明显的效果了;增加开关频率,又会增加开关损失。

所以在要求比较严格时,这种方法并不是很好。

关于开关电源的原理等,可以参考各类开关电源设计手册。

2,二级滤波,就是再加一级LC滤波器
LC滤波器对噪纹波的抑制作用比较明显,根据要除去的纹波频率选择合适的电感电容构成滤波电路,一般能够很好的减小纹波。

但是,这种情况下需要考虑反馈比较电压的采样点。

(如下图所示)
采样点选在LC滤波器之前(Pa),输出电压会降低。

因为任何电感都有一个直流电阻,当有电流输出时,在电感上会有压降产生,导致电源的输出电压降低。

而且这个压降是随输出电流变化的。

采样点选在LC滤波器之后(Pb),这样输出电压就是我们所希望得到的电压。

但是这样在电源系统内部引入了一个电感和一个电容,有可能会导致系统不稳定。

关于系统稳定,很多资料有介绍,这里不详细写了。

3,开关电源输出之后,接LDO滤波
这是减少纹波和噪声最有效的办法,输出电压恒定,不需要改变原有的反馈系统,但也是成本最高,功耗最高的办法。

任何一款LDO都有一项指标:噪音抑制比。

是一条频率-dB曲线,如右图是凌特公司LT3024的曲线。

经过LDO之后,开关纹波一般在10mV以下。

下图是LDO前后的纹波对比:
对比曲线上图的曲线和左图的波形,可以看出对几百KHz的开关纹波,LDO的抑制效果非常好。

但在高频范围内,该LDO的效果就不那么理想了。

对减小纹波。

开关电源的PCB布线也非常关键,这是个很赫手的问题。

有专门的开关电源PCB 工程师,简单的可以参考美国国半公司的AN1229:SIMPLE SWITCHER PCB Layout Guidelines,(网上有翻译的中文摘要)
对于高频噪声,由于频率高幅值较大,后级滤波虽然有一定作用,但效果不明显。

这方面有专门的研究,简单的做法是在二极管上并电容C或RC,或串联电感。

4,在二极管上并电容C或RC
左图是实际用二极管的等效电路。

二极管高速导通截止时,要考虑寄生参数。

在二极管反向恢复期间,等效电感和等效电容成为一个RC振荡器,产生高频振荡。

为了抑制这种高频振荡,需在二极管两端并联电容C或RC缓冲网络。

电阻一般取10Ω-100 Ω,电容取4.7pF-2.2nF。

详细的解释可参考资料1和2。

在二极管上并联的电容C或者RC,其取值要经过反复试验才能确定。

如果选用不当,反而会造成更严重的振荡。

对高频噪声要求严格的话,可以采用软开关技术。

关于软开关,有很多书专门介绍。

5,二极管后接电感(EMI滤波)
这也是常用的抑制高频噪声的方法。

针对产生噪声的频率,选择合适的电感元件,同样能够有效地抑制噪声。

需要注意的是,电感的额定电流要满足实际的要求。

比较简单的做法,不再详细解释。

小结
以上是关于开关电源纹波,总结的一些内容,如果能加些波形就更好了。

虽然可能不太全,但对一般的应用已经足够了。

关于噪声抑制,实际中并不一定全部应用,重要的是根据自己的设计要求,比如产品体积,成本,开发周期等,选择合适的方法。

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