開關(guān)電源紋波有幾種類型，開關(guān)電源紋波大怎么解決

開關(guān)電源紋波有幾種類型

低頻紋波：

定義：低頻紋波與輸出電路的濾波電容容量相關(guān)。由于開關(guān)電源體積的限制，電解電容的容量不可能無(wú)限制地增加，導(dǎo)致輸出低頻紋波的殘留。

頻率與幅值：低頻紋波的頻率隨整流電路方式的不同而不同，一般為輸入交流電源頻率的二倍。其幅值與電源輸出功率及濾波電容容量有關(guān)，一般控制在10%以內(nèi)。

抑制方法：為降低低頻紋波，可采用前級(jí)預(yù)穩(wěn)壓、增大DC/DC變換器閉環(huán)增益、加大輸出低頻濾波的電感電容參數(shù)、采用前饋控制方法等方法。

高頻紋波：

定義：高頻紋波噪聲來(lái)源于高頻功率開關(guān)變換電路。在電路中，通過(guò)功率器件對(duì)輸入直流電壓進(jìn)行高頻開關(guān)變換而后整流濾波再實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓輸出的過(guò)程中，其輸出端會(huì)含有與開關(guān)工作頻率相同頻率的高頻紋波。

影響因素：高頻紋波對(duì)外電路的影響大小主要和開關(guān)電源的變換頻率、輸出濾波器的結(jié)構(gòu)和參數(shù)有關(guān)。設(shè)計(jì)中提高功率變換器的工作頻率可以減少對(duì)高頻開關(guān)紋波的濾波要求。

其他紋波類型：

除了上述的低頻紋波和高頻紋波，還有因寄生參數(shù)引起的共模紋波噪聲、功率器件開關(guān)過(guò)程中產(chǎn)生的超高頻諧振噪聲以及閉環(huán)調(diào)節(jié)控制引起的紋波噪聲等。

開關(guān)電源紋波大怎么解決

開關(guān)電源紋波大時(shí)，可以采取以下幾種方法來(lái)解決：

1. 加大電感和輸出電容濾波

原理：電感內(nèi)電流波動(dòng)大小和電感值成反比，輸出紋波和輸出電容值成反比。加大電感值和輸出電容值可以減小紋波。

實(shí)施：

對(duì)于輸出電容，使用鋁電解電容以達(dá)到大容量的目的。

但電解電容在抑制高頻噪聲方面效果不是很好，且ESR（等效串聯(lián)電阻）也較大，因此會(huì)在其旁邊并聯(lián)一個(gè)陶瓷電容來(lái)彌補(bǔ)其不足。

同時(shí)，在靠近電流輸入端（如BucK型電路中的SWITcH附近）并聯(lián)電容來(lái)提供電流。

2. 增加一級(jí)LC濾波線路

原理：LC濾波器對(duì)噪紋波的抑制作用較明顯，可根據(jù)要除去的紋波頻率選擇合適的電感電容構(gòu)成濾波電路。

實(shí)施：

選擇合適的電感電容構(gòu)成濾波電路。

采樣點(diǎn)可選在LC濾波器之前或之后，但需注意輸出電壓的降低和系統(tǒng)穩(wěn)定性問(wèn)題。

3. 開關(guān)電源輸出后接LDO濾波

原理：LDO（低壓差線性穩(wěn)壓器）濾波是減少紋波和噪聲最有效的辦法，輸出電壓恒定，無(wú)需改變?cè)蟹答佅到y(tǒng)。

實(shí)施：

LDO的成本和功耗較高，適用于需要高精度輸出的高端開關(guān)電源，如服務(wù)器信號(hào)、醫(yī)療設(shè)備等。

4. 二極管上并電容C或RC

注意：這種方法有風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)椴⑸想娙莼騌C線路可能構(gòu)成振蕩線路。若參數(shù)未調(diào)整好，可能導(dǎo)致電源發(fā)生振蕩現(xiàn)象。

5. 輸出二極管后接π型線路濾波

原理：π型線路濾波是中高端電源常用的一種濾波手段，也被稱為CLC濾波器，其濾波效果比LC濾波器好。

實(shí)施：根據(jù)具體電路需求設(shè)計(jì)π型濾波線路。

審核編輯：陳陳