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減少開關電源模塊紋波噪音的方案
時間:2021-06-09 08:17:13 點擊次數(shù):832

開關電源模塊因為其開關管作業(yè)于高頻開關狀況,輸出的紋波噪聲較大,一般為輸出電壓的1%左右,低的為輸出電壓的0.5%左右,最好產品的紋波噪聲也有幾十mv。而線性電源的調整管作業(yè)于線性狀況,無紋波電壓,輸出的噪聲較小,其單位是μV。下面談下怎么減少電源的紋波噪音。

1、減少EMI干擾

能夠選用金屬外殼做屏蔽,減小外界電磁輻射干擾。減少從電源線輸入的電磁干擾,能夠在電源輸入端加EMI濾波器。

2、在輸出端選用高頻性能好、ESR低的電容

選用高分子聚合物固態(tài)電解質的鋁或鉭電解電容作輸出電容是最佳的,其特點是尺寸小而電容量大,高頻下ESR阻抗低,答應紋波電流大。最適用于高效率、低電壓、大電流降壓式DC/DC轉換器及電源作輸出電容。

3、選用與產品體系的頻率同步

為減小輸出噪聲,電源的開關頻率應與體系中的頻率同步,即電源選用外同步輸入體系的頻率,使開關的頻率與體系的頻率相同。

4、避免彼此干擾

在同一塊PCB電路板上可能有多個開關電源模塊一起作業(yè)。若電源是不屏蔽的、而且靠得很近,則可能彼此干擾使輸出噪聲增加。為避免這種彼此干擾可選用屏蔽辦法或將其恰當遠離,減少其彼此影響的干擾。

5、增加LC濾波器

為減小電源的紋波和噪聲,能夠在DC/DC模塊的輸入和輸出端加LC濾波器。

6、增加LDO

在開關電源模塊輸出后再加一個低壓差線性穩(wěn)壓器(LDO)能大幅度地下降輸出噪聲,以滿足對噪聲特別有要求的電路需要,輸出噪聲可達μV級。因為LDO的壓差(輸入與輸出電壓的差值)僅幾百mV,則在開關電源的輸出略高于LDO幾百mV就能夠輸出規(guī)范電壓了,而且其損耗也不大。

7、增加有源EMI濾波器及有源輸出紋波衰減器

有源EMI濾波器可在150kHz~30MHz間衰減共模和差模噪聲,而且對衰減低頻噪聲特別有效。在250kHz時,可衰減60dB共模噪聲及80dB差模噪聲,在滿載時效率可達99%。輸出紋波衰減器可在1~500kHz范圍內減低電源輸出紋波和噪聲30dB以上,而且能改進動態(tài)呼應及減小輸出電容。

開關電源模塊輸出紋波噪聲的巨細與其電源的拓撲、各部分的電路設計及PCB設計有關。如:選用多相輸出結構,可有效地下降紋波輸出。現(xiàn)在的電源開關頻率越來越高,低的是幾十kHz,一般是幾百kHz,而高的可達1MHz以上。因而,發(fā)生的紋波噪聲頻率都很高,要減小紋波和噪聲最簡單的方法是在電源電路中加無源低通濾波器。

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