如何抑制開關電源中的這些紋波雜訊?

Mondo 科技 更新 2024-01-29

電源工程師知道開關電源在執行過程中會產生各種紋波雜訊,這會對電路的效能和穩定性產生一定的影響,因此需要採取合理的措施來解決各種紋波雜訊的問題,那麼該怎麼做呢?

1.低頻紋波雜訊

主要是由於開關開關狀態的快速變化引起的。 在開關導通和關斷期間,電流和電壓的快速變化會產生低頻紋波雜訊。 這種雜訊通常具有較低的頻率,但會對電路效能產生很大影響。

抑制方法:增加輸出低頻濾波器的電感和電容引數,使其降低到所需的指標

採用預反饋控制方式,降低低頻紋波分量。

2.高頻紋波雜訊

主要是由於開關電源內部電路中的元件引數不匹配或寄生效應引起的。 例如,電容器的寄生電感和電阻器的寄生電容會產生高頻紋波雜訊。 這種雜訊通常具有較高的頻率,但幅度相對較小。

抑制方式:多級濾波;

放大輸出高頻濾波器,抑制輸出高頻紋波;

提高開關電源的工作頻率,從而增加高頻紋波頻率。

3. 共模紋波雜訊

它是由開關電源內部電路中的元件之間的電位差引起的。 當開關電源在高頻下工作時,電位差會導致電流在元件之間流動,從而產生共模紋波雜訊。 這種雜訊對電路效能和穩定性有重大影響,需要採取措施來抑制它。

抑制方式:採用特殊設計的EMI濾波器;

降低開關突增的幅度。

4.超高頻諧振雜訊

它是由開關電源內部電路中元件之間的諧振效應引起的。 當開關電源在高頻下工作時,元件之間的諧振效應會引起電流和電壓的波動,從而產生UHF諧振雜訊。 這種雜訊對電路效能和穩定性有重大影響,需要採取措施來抑制它。

抑制方式:採用軟恢復特性二極體;

使用結電容小的開關;

減少佈線長度。

5、閉環調節控制引起的紋波雜訊

閉環調節控制是開關電源中常用的控制方法之一。 但是,閉環調節控制可能會導致開關電源內部電路中的元件引數發生變化,從而產生紋波雜訊。 這種雜訊通常具有較低的頻率,但會對電路效能產生很大影響。

抑制方法:在穩壓器輸出端的地增加乙個補償網路,因為補償可以抑制穩壓器自激引起的紋波增加

合理選擇閉環調節器的開環放大倍數和引數,最好根據負載情況選擇;

在反饋通道中不增加純滯後濾波的優點是可以最大限度地減少延遲滯後,從而提高閉環調節的速度和及時性,有利於抑制輸出電壓紋波。

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