开关电源輸出紋波的来源

青山绿水

輸出紋波的来源:

圖1示出了開關電源的基本電路結構，對該電路進行分析可生參數引起知，其輸出紋波主要來自以下四個方面，即輸入交流電源雜訊，高頻雜訊，寄的共模雜訊和功率器件開關過程中産生的超高頻雜訊。

' I3 |, J9 Y3 a& I* F

圖1  開關電源的基本結構

1． 輸入交流電源雜訊

開關電源由AC/DC和DC/DC兩部分組成。AC/DC的基本結構爲整流濾波電路，它輸出的直流電壓中含有交流濾波，其頻率爲輸入交流電源頻率的二倍，幅值與電源輸出功率有關，一般爲20v左右。該交流紋波經DC/DC交換器衰減後，在開關電源輸出端表現爲低頻雜訊，其大小由DC/DC交換器的變比和控制系統的增益決定。若要實現開關電源的低紋波輸出，則必須對低頻電源雜訊採取濾波措施。

0 t$ D  b$ Q, p& M$ H

2． 高頻雜訊

    開關電源是依靠功率器件對輸入直流電壓進行高頻變脈寬斬波，而後整流濾波再實現穩壓輸出的，在其輸出端含有與斬波頻率同頻的高頻雜訊，其大小主要與開關電源的開關頻率及輸出濾波器結構圖有關.電源的開關頻率一般取50~100khz，輸出高頻雜訊一般爲100mv左右。

& ?9 m3 A8 @( D) c! K( J3 c

3．共模雜訊

由於功率器件與散熱器底板和變壓器原—副邊之間存在寄生電容，導線存在寄生電感，因此當矩陣波電壓作用于功率器件時，開關電源的輸出端將産生共模雜訊。

) Y; f6 e6 C1 }2 F

4．超高頻雜訊

由於DC/DC 變換器副邊二極體存在反向恢復時間，在由正偏到反偏的過度過程中，反偏的二極體存在存儲電荷而不能立刻截至，表現出電容特性（其等效電容值隨二極體種類，反向電壓峰值及續流時電流的不同而不同）。該等效電容與導線的寄生電感一起産生了超高頻振蕩，該振蕩經LC濾波器衰減，在電源的輸出端表現出超高頻雜訊。