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抑制电源纹波并降低电路设计的一些好方法

随着全球多元化的发展,我们的生活在不断变化,包括我们接触过的各种电子产品,因此您一定不知道这些产品的某些组成部分,例如波纹。当涉及到波纹时,我们一直想抑制或减少它。但是,理想化与现实之间仍然存在一定差距,并且在某些情况下会产生涟漪。下面我们知道抑制和减少电源纹波的最有效方法! 1.增加电感和输出电容器滤波:根据开关电源的公式,电感器中的电流波动与电感值成反比,输出纹波与输出电容器值成反比。成反比。因此,增加电感和输出电容的值可以减少纹波。类似地,输出纹波与输出电容之间的关系为:vripple = Imax /(Co×f)。可以看出,增加输出电容值可以减小纹波。通常的做法是使用铝电解电容器作为输出电容器以实现大容量。然而,电解电容器在抑制高频噪声方面不是很有效,ESR相对较大,因此陶瓷电容器将与它们并联连接,以弥补铝电解电容器的缺点。同时,当开关电源工作时,输入端子上的电压Vin不变,但是电流随开关而变化。此时,输入电源将无法很好地提供电流。通常,它靠近电流输入端子(对于BucK型,靠近SWITcH),并联电容器提供电流。上述方法在减少波纹方面受到限制。由于体积的限制,电感不会很大。当输出电容增加到一定程度时,减小纹波的效果并不明显。增加开关频率将增加开关损耗。因此,当要求相对严格时,此方法不是很好。有关开关电源的原理,请参阅各种开关电源设计手册。 2.第二级滤波是增加第一级LC滤波器:LC滤波器对噪声纹波的抑制效果更明显。根据要消除的纹波的频率,选择合适的电感器和电容器来形成滤波电路通常可以减小小纹波。如果在LC滤波器(Pa)之前选择了采样点,则输出电压将降低。因为任何电感器都具有直流电阻,所以当有电流输出时,电感器两端将出现压降,从而导致电源输出电压降低。电压降随输出电流而变化。选择LC滤波器(Pb)之后的采样点,以便输出电压是我们想要的电压。但这会在电源系统内部引入电感器和电容器,这可能会导致系统不稳定。关于系统的稳定性,已经介绍了很多材料,因此在这里我不会详细介绍它。 3.切换电源输出后,连接到LDO滤波器:这是减少纹波和噪声的最有效方法。输出电压是恒定的,不需要更改原始的反馈系统,但这也是最昂贵,最强大的方法。任何LDO都有一个指标:噪声抑制比。它是一条频率-dB曲线,如右图所示是Linear Technology LT3024的曲线。减少涟漪。开关电源的PCB布局也很关键,这是一个非常重要的问题。有专门的开关电源PCB工程师。对于高频噪声,由于高频和大振幅,尽管后置滤波器具有一定的作用,但作用并不明显。在这方面有专门的研究。简单的方法是将电容器C或RC与二极管或串联电感器并联。 4.二极管上的并联电容C或RC:高速开关二极管时应考虑寄生参数。在二极管反向恢复期间,等效电感和等效电容成为RC振荡器,从而产生高频振荡。为了抑制这种高频振荡,必须在二极管两端并联连接一个电容器C或RC缓冲网络。电阻通常为10Ω-100Ω,电容为4.7pF-2.2nF。二极管上并联的电容器C或RC的值只能在反复试验后才能确定。如果选择不正确,将导致更严重的振荡。如果对高频噪声的要求严格,则可以使用软开关技术。有很多关于软交换的书籍。 5.连接