电源的纹波过大怎么办?看这里!

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       电源纹波实际上就是一个直流电压中掺杂的交流电压,我们平时所说的直流电压按照理论上本来应该是一个固定的值,但是这个是根本不可能的,因为我们所有的电源都是从市电通过交流电压整流、滤波后得来的,没有办法做到完全滤除干净,所以就会有剩余的交流成分;这些交流成分的纹波电压通常用有效值或峰值表示。

   

       如果电源的纹波过大,那么容易在用电器上产生谐波,而谐波会产生更多的危害;最直观的就是降低了电源的效率;还有可能较强的纹波会造成浪涌电压或电流的产生,导致烧毁用电器;也会干扰数字电路的逻辑关系,影响其正常工作。

 

我们一般减弱纹波的方法有 5 种:

       第一种是加大输出电感和输出电容来进行滤波,这种也是最简单方便的一种滤波手段,因为加大输出电容值可以延缓导通时间,增大电源的调节时间达到减小纹波的目的;通常的做法,对于输出电容,使用铝电解电容以达到大容量的目的。但是电解电容在抑制高频噪声方面效果不是很好,而且 ESR 也比较大,所以会在它旁边并联一个陶瓷电容,来弥补铝电解电容的不足;同时,开关电源工作时,输入端的电压 Vin 不变,但是电流是随开关变化的。这时输入电源不会很好地提供电流,通常在靠近电流输入端并联电容来提供电流。

 

       第二种是在输出端增加一级 LC 滤波线路;LC 滤波器对噪纹波的抑制作用比较明显,根据要除去的纹波频率选择合适的电感电容构成滤波电路,一般能够很好的减小纹波;采样点选在 LC 滤波器之前。

 

       第三种是在开关电源输出之后接 LDO 滤波;这种方法是减少纹波和噪声最有效的办法,输出电压恒定,不需要改变原有的反馈系统,但是也是成本最高,功耗最高的办法,一般使用在需要高精度输出的高端开关电源上,例如服务器的信号,医疗设备之类的高精度仪器上。

 

       第四种是在二极管上并电容 C 或 RC,这种方法是有风险的,因为在二极管上并上一个电容或者 RC 线路,就有可能会构成振荡线路,如果参数没有调整好的化,那么就有可能然电源发生振荡现象。

 

       第五种在输出二极管后再接一个π型线路进行滤波,这种方法是中高端电源常用的一种滤波手段,这种手段比 LC 的滤波效果会好一点,也被称为 CLC 滤波器。

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