降低开关电源纹波的三个要素

1、储能电感

储能电感在工作频率下的Q值越大越好。很多人只注意到电感量,其实Q值的影响要大得多,电感量是可以在很大范围内波动的,只要满足要求就可以。

2、滤波电容

滤波电容的ESR和ESL是非常重要的参数,越低越好,仅追求容量是远远不够的,当然在满足足够低的ESR和ESL的前提下,容量大些较好。开关电源的滤波电容优选X7R或X5R电容与钽电解的组合,纹波稍放宽的话可用Y5V电容和瘦高外观的铝电解(低ESL型)配合。

3、PCB设计

开关电源的PCB设计非常重要。在前两个条件都满足时,如果纹波参数还是达不到手册中载明的数值,问题就可以肯定是出在PCB上。开关电源芯片的取样及滤波回路的设计非常讲究,PCB分布参数不合适会导致调整误差或滤波效率变差,严重时甚至可能导致自激(一般在特定的负载强度下发生),故不得不查。原则是取样回路和滤波回路要尽量贴近开关电源IC,PCB走线不可太长、太细;类似的储能电感也有同样原则,只是影响稍小。布局、走线不利相当于降低了电感的Q值。

最后要说的是,因开关电源IC的内电路设计不同,纹波指标也是不同的。多数情况下,开关频率高的容易获得较低的纹波,但价格及对外围元件的要求相对更高,所以要根据需要合理选择,够用即可,否则要付出不必要的成本。仔细阅读及理解器件手册是第一步。

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