如何防止开关电源纹波的产生?

发布时间:2015-06-27 12:00
如何按捺开关电源纹波的产生,开关电源纹波的产生我们终极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:
开关电源纹波的产生
 
我们终极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,首先要清晰开关电源纹波的种类和产生原因。
 
跟着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。所以在输出端也会泛起一个与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,无论是哪种,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泛起一个与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。
 
假如是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,是因为良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。由于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。
 
 
开关电源纹波的丈量
 
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,得到正确的波形。
 
2,打开20MHz带宽限制是防止高频噪声的干扰,防止测犯错误的结果。由于高频成分幅值较大,丈量的时候应除去。
 
3,拔掉示波器探头的接地夹,使用接地环丈量,是为了减少干扰。良多部分没有接地环,假如误差答应也直接用探头的接地夹丈量。但在判定是否合格时要考虑这个因素。
 
还有一点是要使用50Ω终端。横河示波器的资料上先容说,50Ω模块是除去DC成分,精确丈量AC成分。但是很少有示波器配这种专门的探头,大多数情况是使用标配100KΩ到10MΩ的探头丈量,影响暂时不清晰。
 
上面是丈量开关纹波时基本的留意事项。假如示波器探头不是直接接触输出点,应该用双绞线,或者50Ω同轴电缆方式丈量。
 
在丈量高频噪声时,使用示波器的全通带,一般为几百兆到GHz级别。其他与上述相同。可能不同的公司有不同的测试方法。归根到底第一要清晰自己的测试结果。第二要得到客户认可。
 
关于示波器:
有些数字示波器由于干扰和存储深度的原因,无法准确的丈量出纹波。这时应更换示波器。这方面有时候固然老的模拟示波器带宽只有几十兆,但表现要比数字示波器好。

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