纹波

减小开关电源纹波和噪声电压的措施有哪些?

下面给大家介绍下。 

减少EMI的干扰

采用金属外壳做屏蔽减小外界电磁场辐射干扰。为减少从电源线输入的电磁干扰,在电源输入端加EMI滤波器。

提高纹波和瞬态性能,输出电容究竟应该怎么选?

图1显示了组成一个电容器的基本寄生,由等效串联电阻(ESR)和等效串联电感(ESL)组成,并且以曲线图呈现出三种电容器(陶瓷电容器、铝质电解电容器和铝聚合物电容器)的阻抗与频率之间的关系。

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

开关电源纹波测量和抑制方法

开关稳压电源非常关键的一个指标就是纹波,它主要是由开关变换的方式导致的,也因纹波的存在会影响到后续电路的工作,尤其是在对纹波比较敏感的场合下。如何正确测量开关电源纹波?如何有效抑制开关电源的纹波以达到供电电路的要求?这些都是PCB设计工程师需要掌握的重要技能。

开关电源纹波的测量

开关电源工作时,如何抑制纹波和减小高频噪声?

开关电源纹波的产生

我们最终的目的是要把输出纹波降低到可以忍受的程度,达到这个目的最根本的解决方法就是要尽量避免纹波的产生,首先要清楚开关电源纹波的种类和产生原因。

随着SWITCH的开关,电感L中的电流也是在输出电流的有效值上下波动的。所以在输出端也会出现一个与SWITCH同频率的纹波,一般所说的纹波就是指这个。它与输出电容的容量和ESR有关系。这个纹波的频率与开关电源相同,为几十到几百KHz。

另外,SWITCH一般选用双极性晶体管或者MOSFET,不管是哪种,在其导通和截止的时候,都会有一个上升时间和下降时间。这时候在电路中就会出现一个与SWITCH上升下降时间的频率相同或者奇数倍频的噪声,一般为几十MHz。同样二极管D在反向恢复瞬间,其等效电路为电阻电容和电感的串联,会引起谐振,产生的噪声频率也为几十MHz。这两种噪声一般叫做高频噪声,幅值通常要比纹波大得多。

如果是AC/DC变换器,除了上述两种纹波(噪声)以外,还有AC噪声,频率是输入AC电源的频率,为50~60Hz左右。还有一种共模噪声,是由于很多开关电源的功率器件使用外壳作为散热器,产生的等效电容导致的。因为本人是做汽车电子研发的,对于后两种噪声接触较少,所以暂不考虑。

纹波电压是如何估算的?

对滤波效果而言,电容的ESL和ESR参数都很重要,电感会阻止电流的突变,电阻则限制了电流的变化率,这些影响对电容的充放电显然都不利。优质的电容在设计及制造时都采取了必要的手段来降低ESL和ESR,故而横向比较起来,同样的容量滤波效果却不同。

【实用】开关电源纹波如何测量?抑制方法有哪些?

开关电源纹波的测量

要有效降低开关电源输出纹波我们首先得有个比较靠谱的测试方法,不能是由于测试方法的问题而导致的假波形是整改不好的

基本要求:使用示波器AC 耦合,20MHz 带宽限制,拔掉探头的地线

1,AC 耦合是去掉叠加的直流电压,得到准确的波形。

开关电源各个专业术语解释,非常详细!

纹波与噪声

纹波

开关电源的输出并不是真正恒定的,输出存在着周期性的抖动,这些抖动看上去就和水纹一样,称为纹波。

纹波可以是电压或电流纹波。

通常用2个参数来描述纹波:

最大纹波电压:纹波的峰峰值。

【视频】工程师园地 | 电源电路测试小技巧 — 纹波测量

➤本期主题:电源电路测试小技巧 — 纹波测量
➤本期讲师:陆宇, Maxim Integrated TTS应用工程师