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  • 开关电源纹波来源及处理方式

    关电源纹波五种来源:

           1、100Hz的低频纹波

        起因:工频AC整流后得到100Hz的馒头波。

                  解决办法:

                                    

                                   由上面公式可知,通过并联大电容来增加输出电容,或者提高开关频率,或者减小ESL,可以有效地减小纹波。

             将电解电容使用贴片电容代替,将有效地减小ESR引起的纹波【3】

           2、高频开关信号引起的纹波

        起因:由于开关器件的硬开通和硬关断,产生尖脉冲造成的开关噪声。

        解决办法:

            

             通过并联小电容来实现高频滤波。

             通过提高开关频率,来减小输出电容电流的变化率。

            通过增加驱动信号到场效应管的栅源电阻来抑制高频脉冲尖峰,但是会增加损耗。(适当增加会减少噪声,但是会增加在该电阻上的损耗)

           

           3、寄生参数引起的共模纹波噪声

        起因:多数功率开关器件使用外壳作为散热器,产生的等效电容导致的

                  解决办法:

            通过采用快恢复二极管器件。

                                 通过改善PCB线路布局来减小寄生电感。

            通过在输入端设计专用的EMI滤波器。

           4、超高频开关引起的谐波噪声

                  起因:功率器件结电容与线路寄生电感引起谐振,该频率一般MHz以上。

                  例如:二极管反向恢复期间,其等效电容与线路寄生电感发生谐振。

        解决办法:

            通过减小大电流的布线长度来减小寄生电感。

            通过选用结电容小的开关管。

            通过串联磁珠来抑制高频噪声。

           5、闭环调节控制引起的纹波噪声

                  起因:在进行反馈调节时,更改新的占空比会引起输出电压跳动,造成新的纹波。(该纹波可能引起输出跳动

                  特点:该纹波的频率小于等于反馈的调节频率。

        解决办法:通过调节反馈算法来降低

    注意:

        有资料称:纹波主要来源于以下四个方面【2】

              1、电容的ESR引起的矩形波分量

              2、电容的ESL引起的尖峰

              3、电容的充放电引起的三角波分量

              4、系统的开关噪声引起的

                   对于矩阵波电流,输出电压有以下三种成分叠加:

                                              

     问题: 为什么测量纹波的时候,需要使用20MH的带宽,还要使用短的接地环?

                为了减少干扰,部分测试标准中还要求并联电容。

                     

                              

      参考资料:

        【1】电源纹波噪声都是来自这5个方面!.http://www.360doc.com/content/17/0630/23/39875874_667857046.shtml

        【2】系统供电技术-如何控制电源的纹波及噪声分析与控制!.电子产品物联战略及电磁兼容EMC.2018-06-24

        【3】输入电容器的选型要着眼于纹波电流、ESR、ESL.http://bbs.elecfans.com/jishu_1693677_1_1.html

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/cjyc/p/11520328.html
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