既然電源輸出的紋波難以避免和消除,那么有什么辦法可以抑制紋波的產生嗎?方法當然是有的。
電源輸出紋波主要來源于五個方面:低頻輸入紋波、高頻紋波、寄生參數引起的共模紋波噪聲、閉環調節控制引起的紋波噪聲。
抑制這些紋波的通常方法是:加大濾波電路中電容容量、采用LC濾波電路、采用多級濾波電路、以線性電源代替開關電源、合理布線等。但根據它的分類,有針對性的采取措施往往會取得事半功倍的效果。
1、高頻紋波的抑制
高頻紋波噪聲多來源于高頻功率變換電路。在高頻功率變換電路中,輸入直流電壓通過高頻功率器件進行變換后進行整流濾波而實現的穩壓輸出中,一般會含有與開關工作頻率相同頻率的高頻紋波,其對外電路的影響大小主要和開關電源的變換頻率、輸出濾波器的結構和參數有關,設計中盡量提高功率變換器的工作頻率,可以減少對高頻開關紋波的濾波要求。
2、低頻紋波的抑制
低頻紋波的大小與輸出電路中的濾波電容大小有關。電容的容量不能無限制地增加,不可避免的會造成輸出低頻紋波的殘留。交流紋波經過DC/DC變換電路進行衰減后輸出,屬于低頻噪聲范圍,其大小由控制系統的增益和DC/DC變換電路決定。由于電流型和電壓型控制DC/DC變換電路的紋波抑制能力相對均不高且他們的輸出端低頻交流紋波較大。所以必須對低頻電源紋波采取濾波措施實現電源的低紋波輸出。
對有的電源來說,可增大DC/DC變換器閉環增益電路和采用前級預穩壓電路可以增強紋波的抑制效果、可以通過改變整流濾波器的電容量以及調節反饋回路的參數來實現對低頻紋波的抑制。
3、共模紋波的抑制
共模紋波噪聲一般出現在開關電源,當開關電源的矩形波電壓作用于功率器件時,與功率器件與散熱器底板和變壓器原、副邊之間的寄生電容和導線中存在寄生電感相互作用,產生共模紋波噪聲。對于共模紋波噪聲抑制的方法有:
① 減小控制功率器件、變壓器與機殼地之間的寄生電容,并在輸出端加共模抑制電感及電容;
② 利用EMI濾波器可以有效的抑制共模紋波的干擾;
③ 降低開關毛刺幅度。
4、閉環控制環路紋波的抑制
閉環控制環路紋波的產生原因一般是環路中的參數設置不適當,當輸出端存在一定波動時,反饋網絡把輸出端的波動電壓反饋到調節器回路,致使調節器產生自激響應,從而產生附加紋波。
抑制方法主要有:抑制調節器自激響應、合理選擇環路的放大倍數、調節器穩定性、電源輸出端接LDO濾波,這是減少紋波和噪聲最有效的方法。
以上就是關于紋波的抑制方法。當然,想要了解把紋波控制在了什么范圍,必須對開關電源的輸出紋波進行測量。測量的儀器可以用時序雜訊量測儀或示波器。比如源儀tet的E5010時序雜訊量測儀。