開(kāi)關(guān)電源紋波產(chǎn)生以及抑制的方法

采樣點(diǎn)選在LC濾波器之后(Pb)，這樣輸出電壓就是我們所希望得到的電壓。但是這樣在電源系統內部引入了一個(gè)電感和一個(gè)電容，有可能會(huì )導致系統不穩定。關(guān)于系統穩定，很多資料有介紹，這里不詳細寫(xiě)了。

3，開(kāi)關(guān)電源輸出之后，接LDO濾波

這是減少紋波和噪聲最有效的辦法，輸出電壓恒定，不需要改變原有的反饋系統，但也是成本最高，功耗最高的辦法。

任何一款LDO都有一項指標：噪音抑制比。是一條頻率-dB曲線(xiàn)，如右圖是凌特公司LT3024的曲線(xiàn)。

經(jīng)過(guò)LDO之后，開(kāi)關(guān)紋波一般在10mV以下。

下圖是LDO前后的紋波對比：

對比曲線(xiàn)上圖的曲線(xiàn)和左圖的波形，可以看出對幾百KHz的開(kāi)關(guān)紋波，LDO的抑制效果非常好。但在高頻范圍內，該LDO的效果就不那么理想了。

對減小紋波。開(kāi)關(guān)電源的PCB布線(xiàn)也非常關(guān)鍵，這是個(gè)很赫手的問(wèn)題。有專(zhuān)門(mén)的開(kāi)關(guān)電源PCB 工程師，簡(jiǎn)單的可以參考美國國半公司的AN1229：SIMPLE SWITCHER PCB Layout Guidelines， (網(wǎng)上有翻譯的中文摘要)

對于高頻噪聲，由于頻率高幅值較大，后級濾波雖然有一定作用，但效果不明顯。這方面有專(zhuān)門(mén)的研究，簡(jiǎn)單的做法是在二極管上并電容C或RC，或串聯(lián)電感。

4，在二極管上并電容C或RC

左圖是實(shí)際用二極管的等效電路。二極管高速導通截止時(shí)，要考慮寄生參數。在二極管反向恢復期間，等效電感和等效電容成為一個(gè)RC振蕩器，產(chǎn)生高頻振蕩。為了抑制這種高頻振蕩，需在二極管兩端并聯(lián)電容C或RC緩沖網(wǎng)絡(luò )。電阻一般取10Ω-100 Ω，電容取4.7pF-2.2nF。

詳細的解釋可參考資料1和2。

在二極管上并聯(lián)的電容C或者RC，其取值要經(jīng)過(guò)反復試驗才能確定。如果選用不當，反而會(huì )造成更嚴重的振蕩。

對高頻噪聲要求嚴格的話(huà)，可以采用軟開(kāi)關(guān)技術(shù)。關(guān)于軟開(kāi)關(guān)，有很多書(shū)專(zhuān)門(mén)介紹。

5，二極管后接電感(EMI濾波)

這也是常用的抑制高頻噪聲的方法。針對產(chǎn)生噪聲的頻率，選擇合適的電感元件，同樣能夠有效地抑制噪聲。需要注意的是，電感的額定電流要滿(mǎn)足實(shí)際的要求。比較簡(jiǎn)單的做法，不再詳細解釋。

小結

以上是關(guān)于開(kāi)關(guān)電源紋波，總結的一些內容，如果能加些波形就更好了。雖然可能不太全，但對一般的應用已經(jīng)足夠了。關(guān)于噪聲抑制，實(shí)際中并不一定全部應用，重要的是根據自己的設計要求，比如產(chǎn)品體積，成本，開(kāi)發(fā)周期等，選擇合適的方法。