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如何防止开关电源纹波的产生

日期:2024-05-16 10:27
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摘要:

如何防止开关电源纹波的产生
 

  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。


 

  如何按捺开关电源纹波的产生,开关电源纹波的产生我们**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*根本的解决方法就是:


 

  开关电源纹波的产生


 

  我们**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*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,**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**要清晰自己的测试结果。**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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