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电源纹波、噪声产生的原因及解决方案

EDN电子技术设计  · 公众号  ·  · 2025-02-09 11:17
    

主要观点总结

本文介绍了DC/DC电源电路中的电源纹波、纹波和噪声的区别、纹波噪声产生的原因以及相应的解决方案。文章还讨论了开关电源与线性电源的特点,并详细阐述了纹波和噪声的消除方法。

关键观点总结

关键观点1: 电源纹波产生的原因

纹波主要是由于DC/DC电路转换中的开关动作产生,是电源波动中的低频成分,一般低于5MHz。

关键观点2: 纹波和噪声的区别

纹波是电源波动中的低频成分,而噪声是高频成分,一般高于5MHz,成分较复杂,包括MOSFET的开关噪声、白噪声,以及周围信号的干扰等。

关键观点3: 纹波噪声产生的原因

除了开关电源的固有特性外,低频纹波与输出电路的滤波电容容量相关,由于开关电源体积的限制,电解电容的容量不可能无限制地增加,导致输出低频纹波的残留。

关键观点4: 纹波噪声的解决方案

常见的解决方案包括吸收式滤波和反射式滤波。其中,吸收式滤波可以完全消除噪声,而反射式滤波则利用滤波电路的阻抗失配达成滤波效果,但并不能完全消除噪声。为进一步提高滤波效果,可以采取增加滤波电容、在LC滤波电路上串联磁珠等措施。对于要求更加严格的电路,还可以在开关电源或模块电源输出后再加一个低压差线性稳压器(LDO)来大幅度降低输出噪声。


文章预览

本文要点: 1、电源纹波产生的原因? 2、纹波和噪声的区别? 3、纹波噪声产生的原因? 4、纹波噪声的解决方案? DC/DC电源电路具有功耗低,功率高的优点,但同时由于DC/DC电路转换通过开关方式完成,造成不可避免的噪声引入,具体为电源电路的纹波和噪声。 开关电源(包括AC/DC转换器、DC/DC转换器、AC/DC模块和DC/DC模块)与线性电源相比较,最突出的优点是转换效率高,一般可达80%~85%,高的可达90%~97%;其次,开关电源采用高频变压器替代了笨重的工频变压器,不仅重量减轻,体积也减小了,因此应用范围越来越广。但开关电源的缺点是由于其开关管工作于高频开关状态,输出的纹波和噪声电压较大,一般为输出电压的1%左右(低的为输出电压的0.5%左右),最好产品的纹波和噪声电压也有几十mV;而线性电源的调整管工作于线性状态,无纹波电压,输出的噪 ………………………………

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