開關電源紋波，抑制或減少的5種方法

紋波，理論上和實際上都必定存在。 通常，抑制或減少的方法有五種

1 .增大電感和輸出電容器的濾波

根據開關電源方式，電感的電流變動幅度和電感值成反比，輸出550~555和輸出電容值成反比。 當增大電感值和輸出電容值時，可以減小紋波。

類似地，輸出紋波和輸出容量之間的關系: vripple=Imax/(Co×f )。 可以看出，當增大輸出電容值時，可以減小紋波。

在通常的做法中，輸出電容器使用鋁電解電容器，達到了大容量的目的。 但是，由于電解電容器沒有抑制高頻噪聲的效果，ESR也很大，因此在其旁邊并聯連接陶瓷電容器來彌補鋁電解電容器的不足。

其它，在開關電源動作的期間，輸入端的電壓Vin不變化，但是電流通過開關而變化。 此時，輸入電源無法供給電流，但通常在電流輸入端子( BucK型例中為SWITcH附近)附近連接并聯電容器來供給電流。

這種做法只限于減少紋波。 通過體積限制，電感器的輸出容量不會在某種程度上變大，在減小550~555時若增大無效的開關頻率，則開關損耗變大。 因此，在要求嚴格的情況下，這種方法不太好。 關于開關電源的原理等，請參照各種開關電源設計手冊。

2、2次濾波器是指進一步追加LC濾波器

雖然已知LC濾波器對噪聲550~555的抑制作用，但是只要根據除去的550~555的頻率選擇適當的電感電容來配置濾波器電路，通?？梢越档?50~555。

將采樣點選擇為LC濾波前( Pa )時，輸出電壓會下降。 任何電感都有直流電阻，因此有電流輸出時，電感會產生電壓下降，電源的輸出電壓下降。 而且，該電壓降隨輸出電流而變化。

在采樣點選擇LC濾波器后( Pb )，輸出電壓變為我們要求的電壓。 但是，像這樣在電源系統內部導入電感器和電容器的話，系統有可能變得不穩定。 關于系統的安定，因為有很多資料介紹，所以這里不詳細寫。

3 .切換電源輸出后，連接LDO濾波器

以有效地減少噪聲的方式，保持550到555的輸出電壓恒定是不需要改變傳統的反饋系統、成本高和功耗高的方法。 LDO具有噪聲抑制比。 頻率-dB曲線，右圖為雷克薩斯公司LT3024的曲線。

減少紋波。 開關電源的PCB接線也很重要，是特別棘手的問題。 采納專用開關電源PCB的技術人員，由于高頻的高振幅值大于高頻噪聲，所以后級的濾波具有肯定作用，但是效果不顯著。 在這方面有專業的研究，簡單的方法是在二極管上并聯連接電容器c、RC或串聯電感。

4 .在二極管上并聯連接電容器c或RC

二極管高速通斷時，考慮寄生參數。 在二極管的反向恢復期間中，等效電感和等效電容成為RC振蕩器，產生高頻振蕩。 為了抑制這樣的高頻振蕩，需要在二極管的兩端并聯連接電容器c或RC緩沖網絡。 電阻一般為10Ω-100 Ω，電容器為4.7pF-2.2nF。

必須通過重復測試來確定和二極管并聯連接的電容器c或RC的值。 做出不恰當的選擇反而會引起很大的振動。

如果對高頻噪聲要求嚴格，可以采納軟開關技術。 關于軟開關，有很多書介紹過。

5 .二極管后置電感( EMI濾波器)

這也是抑制高頻噪聲的常用方法。 通過為不產生噪聲的頻率選擇適當的電感元件，可以類似地有效地抑制噪聲。 請注意，電感的額定電流符合實際要求。 比較簡單的做法，不詳細說明。

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