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電子發(fā)燒友網(wǎng)>電子資料下載>電源技術>如何抑制或減少電源紋波?資料下載

如何抑制或減少電源紋波?資料下載

2021-04-12 | pdf | 91.6KB | 次下載 | 2積分

資料介紹

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5種: 1、加大電感和輸出電容濾波 根據(jù)開關電源的公式,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。 同樣,輸出紋波與輸出電容的關系:vripple=Imax/(Co×f)。 可以看出,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,開關電源工作時,輸入端的電壓Vin不變,但是電流是隨開關變化的。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;增加開關頻率,又會增加開關損失。所以在要求比較嚴格時,這種方法并不是很好。關于開關電源的原理等,可以參考各類開關電源設計手冊。 2、二級濾波,就是再加一級LC濾波器 LC濾波器對噪紋波的抑制作用比較明顯,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,一般能夠很好的減小紋波。 采樣點選在LC濾波器之前(Pa),輸出電壓會降低。因為任何電感都有一個直流電阻,當有電流輸出時,在電感上會有壓降產(chǎn)生,導致電源的輸出電壓降低。而且這個壓降是隨輸出電流變化的。 采樣點選在LC濾波器之后(Pb),這樣輸出電壓就是我們所希望得到的電壓。但是這樣在電源系統(tǒng)內(nèi)部引入了一個電感和一個電容,有可能會導致系統(tǒng)不穩(wěn)定。關于系統(tǒng)穩(wěn)定,很多資料有介紹,這里不詳細寫了。 3、開關電源輸出之后,接LDO濾波 這是減少紋波和噪聲最有效的辦法,輸出電壓恒定,不需要改變原有的反饋系統(tǒng),但也是成本最高,功耗最高的辦法。 任何一款LDO都有一項指標:噪音抑制比。是一條頻率-dB曲線,如右圖是凌特公司LT3024的曲線。 對減小紋波。開關電源的PCB布線也非常關鍵,這是個很赫手的問題。有專門的開關電源PCB 工程師,對于高頻噪聲,由于頻率高幅值較大,后級濾波雖然有一定作用,但效果不明顯。這方面有專門的研究,簡單的做法是在二極管上并電容C或RC,或串聯(lián)電感。 4、在二極管上并電容C或RC 二極管高速導通截止時,要考慮寄生參數(shù)。在二極管反向恢復期間,等效電感和等效電容成為一個RC振蕩器,產(chǎn)生高頻振蕩。為了抑制這種高頻振蕩,需在二極管兩端并聯(lián)電容C或RC緩沖網(wǎng)絡。電阻一般取10Ω-100 Ω,電容取4.7pF-2.2nF。 在二極管上并聯(lián)的電容C或者RC,其取值要經(jīng)過反復試驗才能確定。如果選用不當,反而會造成更嚴重的振蕩。 對高頻噪聲要求嚴格的話,可以采用軟開關技術。關于軟開關,有很多書專門介紹。 5、二極管后接電感(EMI濾波) 這也是常用的抑制高頻噪聲的方法。針對產(chǎn)生噪聲的頻率,選擇合適的電感元件,同樣能夠有效地抑制噪聲。需要注意的是,電感的額定電流要滿足實際的要求。比較簡單的做法,不再詳細解釋。 小結(jié) 以上是關于開關電源紋波,總結(jié)的一些內(nèi)容,如果能加些波形就更好了。雖然可能不太全,但對一般的應用已經(jīng)足夠了。關于噪聲抑制,實際中并不一定全部應用,重要的是根據(jù)自己的設計要求,比如產(chǎn)品體積,成本,開發(fā)周期等,選擇合適的方法。 注:本文轉(zhuǎn)載自網(wǎng)絡,版權(quán)歸原作者所有,如涉及侵權(quán),請聯(lián)系小編刪除。 (mbbeetchina)
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