开关电源纹波的产生
时间：2021-11-09 23:28:00
开关电源纹波的发生
咱们终究的目标是要把输入纹波降低到能够忍耐的水平，达到这个目标最底子的解决要领便是要尽可能防止纹波的发生，首先要清晰开关电源纹波的品种和发生缘故原由。
上图是开关电源中最简略的拓扑布局-buck降压型电源。
跟着SWITCH的开关，电感L中的电流也是在输入电流的有效值高低动摇的。所以在输入端也会涌现一个与SWITCH同频次的纹波，普通所说的纹波就是指这个。它与输入电容的容量和ESR有瓜葛。这个纹波的频次与开关电源沟通，为几十到几百KHz。
此外，SWITCH普通选用双极性晶体管或许MOSFET，不论是哪类，在其导通和截止的时间，都市有一个回升时候和降低时候。这时在电路中就会涌现一个与SWITCH回升降低时候的频次沟通或许奇数倍频的噪声，普通为几十MHz。异样二极管D在反向复原霎时，其等效电路为电阻电容和电感的串连，会引起谐振，发生的噪声
频次也为几十MHz。这两种噪声普通叫做高频噪声，幅值平日要比纹波大得多。
如果是AC／DC变换器，除了上述两种纹波（噪声之外另有AC噪声频次输出AC电源频次，为50～60Hz摆布另有一种共模噪声因为不少开关电源的功率器件应用外壳作为散热器发生的等效电容致使的。
开关电源纹波丈量
示波器AC耦合
20MHz带宽限定
拔掉探头的地线
1，AC耦合是去掉叠加的直流电压失掉正确的波形。
3，拔掉示波器探头的接地应用接地丈量，是为了缩小滋扰不少部分没有接地假如偏差同意间接用探头的接地丈量。但在判别是不是及格思量这个要素。
有些数字示波器由于滋扰和存储深度缘故原由无奈精确的测量出纹波这时候改换示波器。这方面有时间尽管模仿示波器带宽惟独几十兆体现要比数字示波器好。
开关电源纹波按捺
1，加大电感输入电容滤波
铝电解电容以达到大容量目标然则电解电容按捺高频噪声方面结果不是很好并且ESR也比较大以是会在中间并联一个陶瓷电容填补铝电解电容缺乏。
同时，开关电源事情输出端的电压Vin稳定然则电流是随开关变迁这时候输出电源不会很好供应电流，通常在接近电流输出端（以BucK型为例，是SWITcH邻近），并联电容供应电流。
LC滤波器对噪纹波按捺感化比拟显然依据撤除的纹波频次抉择适宜的电感电容组成滤波电路普通可以或许很好的减小纹波。
采样点选在LC滤波器以前（Pa输入电压下降由于任何电感都有一个直流电阻，当有电流输入时，在电感上会发生致使电源输入电压下降并且这个输入电流变迁的。
采样点选在LC滤波器以后（Pb如许输入电压便是咱们但愿失掉的电压然则如许在电源体系外部引入了一个电感和一个电容，有可能会致使体系不稳定对于体系稳固不少材料先容，这里细致写了。
3，开关电源输入以后，接LDO滤波
这是缩小纹波和噪声无效设施输入电压恒定，不需要转变原有的反馈体系，但也是本钱最高，功耗最高设施。
任何一款LDO都有一项目标乐音按捺比。是一条频次-dB曲线，如右图是凌特公司LT3024的曲线。
下图是LDO先后的纹波比照：
对减小纹波。开关电源的PCB布线异常关头，这是题目特地的开关电源PCB 工程师简略能够参考美国国半公司的AN1229：SIMPLE SWITCHER PCB Layout Guidelines， （网上有翻译的中文择要）
4，在二极管上并电容C或RC
上图实践用二极管的等效电路。二极管高速导通截止思量寄生参数。在二极管反向复原时期，等效电感和等效电容成为一个RC振荡器发生高频振荡。为了按捺这类高频振荡，需在二极管两头并联电容C或RC缓冲网络。电阻普通取10Ω-100 Ω，电容取4.7pF-2.2nF。
在二极管上并联的电容或许RC，其取值经由频频实验能力肯定假如选用欠妥，反而会造成紧张的振荡。
对高频噪声请求严峻的话能够接纳软开关手艺对于软开关不少特地先容。
5，二极管后接电感（EMI滤波）
这也是经常使用按捺高频噪声要领。针对发生噪声频次抉择适宜的电感元件异样可以或许有效地按捺噪声需求注重的是，电感额外电流餍足实践请求比拟简略的做法再也不细致说明。
小结
以上对于开关电源纹波，总结的一些内容，如果能加些波形就更好了尽管大概不太全，但对普通使用曾经足够了对于噪声按捺实践其实不必定全数使用首要依据本人设想请求比方产物体积本钱开辟周期抉择适宜要领。
