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減少電源模塊紋波噪音的7大措施

2020-06-20

開(kāi)關(guān)電源模塊由于其開(kāi)關(guān)管工作于高頻開(kāi)關(guān)狀態(tài),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(chǎn)品的紋波噪聲也有幾十mV而線性電源的調(diào)整管工作于線性狀態(tài),無(wú)紋波電壓,輸出的噪聲較小,其單位是μV下面談下如何減少電源模塊的紋波噪音。


1、減少EMI干擾

可以采用金屬外殼做屏蔽,減小外界電磁輻射干擾。減少?gòu)碾娫淳€輸入的電磁干擾,可以在電源輸入端加EMI濾波器。


2、在輸出端采用高頻性能好、ESR低的電容

采用高分子聚合物固態(tài)電解質(zhì)的鋁或鉭電解電容作輸出電容是最佳的,其特點(diǎn)是尺寸小而電容量大,高頻下ESR阻抗低,允許紋波電流大。最適用于高效率、低電壓、大電流降壓式DC/DC轉(zhuǎn)換器及模塊電源作輸出電容。


3、采用與產(chǎn)品系統(tǒng)的頻率同步

為減小輸出噪聲,電源的開(kāi)關(guān)頻率應(yīng)與系統(tǒng)中的頻率同步,即電源模塊采用外同步輸入系統(tǒng)的頻率,使開(kāi)關(guān)的頻率與系統(tǒng)的頻率相同。


4、避免相互干擾

在同一塊PCB上可能有多個(gè)電源模塊一起工作。若電源模塊是不屏蔽的、并且靠的很近,則可能相互干擾使輸出噪聲增加。為避免這種相互干擾可采用屏蔽措施或?qū)⑵溥m當(dāng)遠(yuǎn)離,減少其相互影響的干擾。


5、增加LC濾波器

為減小模塊電源的紋波和噪聲,可以在DC/DC模塊的輸入和輸出端加LC濾波器。


6、增加LDO

在開(kāi)關(guān)電源模塊輸出后再加一個(gè)低壓差線性穩(wěn)壓器(LDO)能大幅度地降低輸出噪聲,以滿足對(duì)噪聲特別有要求的電路需要,輸出噪聲可達(dá)μV級(jí)。由于LDO的壓差(輸入與輸出電壓的差值)僅幾百mV,則在開(kāi)關(guān)電源的輸出略高于LDO幾百mV就可以輸出標(biāo)準(zhǔn)電壓了,并且其損耗也不大。


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,并且對(duì)衰減低頻噪聲特別有效。在250kHz時(shí),可衰減60dB共模噪聲及80dB差模噪聲,在滿載時(shí)效率可達(dá)99%。輸出紋波衰減器可在1~500kHz范圍內(nèi)減低電源輸出紋波和噪聲30dB以上,并且能改善動(dòng)態(tài)響應(yīng)及減小輸出電容。


開(kāi)關(guān)電源模塊輸出紋波噪聲的大小與其電源的拓?fù)?/span>、各部分的電路設(shè)計(jì)及PCB設(shè)計(jì)有關(guān)。如采用多相輸出結(jié)構(gòu),可有效地降低紋波輸出。現(xiàn)在的電源模塊開(kāi)關(guān)頻率越來(lái)越高低的是幾十kHz,一般是幾百kHz,而高的可達(dá)1MHz以上。因此產(chǎn)生的紋波噪聲頻率都很高,要減小紋波和噪聲最簡(jiǎn)單的方法是在電源電路中加無(wú)源低通濾波器。

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