跟随老手学习如何抑制开关电源的五种纹波噪声?
1低频纹波低频纹波与输出电路的滤波电容器容量有关。由于开关电源的体积的限制,不能无限地增加电解电容器的容量,从而导致残留的输出低频纹波。
输出纹波频率随整流器电路模式而变化。通用开关电源由AC / DC和DC / DC组成。
AC / DC的基本结构是整流滤波电路。输出直流电压包含交流低频纹波。
它的频率是输入交流电源的频率的两倍。幅度与电源的输出功率和滤波电容器的容量有关。
通常将其控制在10%之内。在AC / DC纹波被DC / DC转换器衰减后,它在开关电源的输出端表现为低频噪声,其幅度由DC / DC转换器的变比和控制增益决定。
系统。 (低频纹波)例如,对于普通的24V电源,压控DC / DC转换器的纹波抑制比通常为45-50dB,并且低频AC纹波在其输出端的有效值为60-120mV。
电流型控制DC / DC转换器的纹波抑制比略有提高,但其输出端的低频AC纹波仍然相对较大。如果要实现开关电源的低纹波输出,则必须对低频电源纹波采取滤波措施。
可以通过在前阶段采用预调节并增加DC / DC转换器的闭环增益来消除它。 2抑制低频纹波a。
增加输出低频滤波器的电感和电容参数,以将低频纹波减小到所需指标。 b。
采用前馈控制方法以减少低频纹波分量。 3高频纹波高频纹波噪声来自高频电源开关转换电路。
在该电路中,输入的直流电压通过功率器件进行高频开关转换,然后经过整流和滤波以实现稳定的输出。输出包含与开关工作频率相同频率的高频纹波,它对外部电路的影响主要与开关电源的开关频率,输出滤波器的结构和参数有关。
在设计中,尽可能提高功率转换器的工作频率以降低高频。频率开关纹波滤波要求。
(高频纹波)4高频纹波的抑制a。增加开关电源的工作频率以增加高频纹波频率,这有利于抑制输出高频纹波。
b。增加输出高频滤波器以抑制输出高频纹波。
C。采用多级滤波。
5共模纹波噪声。由于功率器件和散热器底板之间的寄生电容,变压器的初级和次级侧以及导线的寄生电感,当矩形波电压作用在功率器件上时,功率放大器的输出端开关电源将产生共模纹波噪声。
减少并控制功率器件,变压器和机箱接地之间的寄生电容,并在输出侧添加共模抑制电感器和电容器,以减少输出的共模纹波噪声。 6共模纹波噪声a。
输出采用专门设计的EMI滤波器b。开关毛刺的幅度减小了。
7超高频谐振噪声超高频谐振噪声主要来自于高频整流二极管反向恢复期间的二极管结电容和功率器件。功率器件的结电容与电感的寄生电感之间的谐振频率。
切换期间的线路通常为1〜10MHz。可以通过选择软恢复二极管,具有较小结电容的开关管并减少布线长度来降低UHF谐振噪声。
(超高频共振噪声)8超高频共振噪声的抑制通过选择软恢复二极管,结电容小的开关管并缩短配线长度,可以降低超高频共振噪声。 9闭环调节控制引起的纹波噪声所有开关电源都需要对输出电压进行闭环控制,调节器参数设计不当也会引起纹波。
当输出端子波动时,它会通过反馈网络进入稳压器环路,这可能会导致稳压器自激并引起额外的纹波。这种纹波电压产生。