抑制減少開關(guān)電源紋波的五種做法資料下載

開關(guān)電源紋波的測量 要有效降低開關(guān)電源輸出紋波我們首先得有個比較靠譜的測試方法，不能是由于測試方法的問題而導(dǎo)致的假波形是整改不好的 基本要求：使用示波器AC 耦合，20MHz 帶寬限制，拔掉探頭的地線 1，AC 耦合是去掉疊加的直流電壓，得到準確的波形。 2，打開20MHz 帶寬限制是防止高頻噪聲的干擾，防止測出錯誤的結(jié)果。因為高頻成分幅值較大，測量的時候應(yīng)除去。 3，拔掉示波器探頭的接地夾，使用接地環(huán)測量，是為了減少干擾。很多部門沒有接地環(huán)，如果誤差允許也直接用探頭的接地夾測量。但在判斷是否合格時要考慮這個因素。 還有一點是要使用50Ω 終端。橫河示波器的資料上介紹說，50Ω 模塊是除去DC 成分，精確測量AC 成分。但是很少有示波器配這種專門的探頭，大多數(shù)情況是使用標配100KΩ 到10MΩ 的探頭測量，影響暫時不清楚。 上面是測量開關(guān)紋波時基本的注意事項。如果示波器探頭不是直接接觸輸出點，應(yīng)該用雙絞線，或者50Ω 同軸電纜方式測量。 在測量高頻噪聲時，使用示波器的全通帶，一般為幾百兆到GHz 級別。其他與上述相同。 可能不同的公司有不同的測試方法。歸根到底第一要清楚自己的測試結(jié)果。第二要得到客戶認可。 關(guān)于示波器： 有些數(shù)字示波器因為干擾和存儲深度的原因，無法正確的測量出紋波。這時應(yīng)更換示波器。這方面有時候雖然老的模擬示波器帶寬只有幾十兆，但表現(xiàn)要比數(shù)字示波器好。 開關(guān)電源紋波的抑制 對于開關(guān)紋波，理論上和實際上都是一定存在的。通常抑制或減少它的做法有五種： 加大電感和輸出電容濾波 根據(jù)開關(guān)電源的公式，電感內(nèi)電流波動大小和電感值成反比，輸出紋波和輸出電容值成反比。所以加大電感值和輸出電容值可以減小紋波。 上圖是開關(guān)電源電感L內(nèi)的電流波形，其紋波電流△I可由下式算出： 可以看出，增加L值，或者提高開關(guān)頻率可以減小電感內(nèi)的電流波動。 同樣，輸出紋波與輸出電容的關(guān)系：vripple=Imax/(Co×f)?？梢钥闯?，加大輸出電容值可以減小紋波。 通常的做法，對于輸出電容，使用鋁電解電容以達到大容量的目的。但是電解電容在抑制高頻噪聲方面效果不是很好，而且ESR 也比較大，所以會在它旁邊并聯(lián)一個陶瓷電容，來彌補鋁電解電容的不足。 同時，開關(guān)電源工作時，輸入端的電壓Vin 不變，但是電流是隨開關(guān)變化的。這時輸入電源不會很好地提供電流，通常在靠近電流輸入端(以BucK 型為例，是SWITcH 附近)，并聯(lián)電容來提供電流。 上面這種做法對減小紋波的作用是有限的。因為體積限制，電感不會做的很大；輸出電容增加到一定程度，對減小紋波就沒有明顯的效果了；增加開關(guān)頻率，又會增加開關(guān)損失。所以在要求比較嚴格時，這種方法并不是很好。關(guān)于開關(guān)電源的原理等，可以參考各類開關(guān)電源設(shè)計手冊。 應(yīng)用該對策后，BUCK型開關(guān)電源如下圖所示：