学术论坛 关于开关电源纹波抑制的技术要点及措施 吴凌云李瑞正 (长江大学电子信息学院湖北荆州434000 摘要:开关电源是电子产品唯一不可缺少的部分,电源纹波是检测电源的重要指标纹波电压容易在用电器上产生谐波,而谐波会产生较 多的危害。总之,纹波对高放、本振、混频、滤波、检波、A/D变换等电路都会产生影响。本文阐述了开关电源纹波产生的原因以及在三种开 关电源设计中降低输出纹波所采用的一系列措施,并对其有效性进行了理论分析。 关键词:开关电源纹波抑制 中图分类号:TP303 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2011)12-0205-02 1、开关电源的综述 换器的变比和控制系统的增益决定。例如:对普通24V电源来说,电 开关电源是一种电压转换电路,就是利用电子开关器件(如晶 压型控制DC/DC变换器的纹波抑制比一般为45~50dB,其输出端 体管、场效应管、可控硅闸流管等),通过控制电路,使电子开关器件 的低频交流纹波有效值为60~120mV.电流型控制DC/DC变换器 不停地“接通”和“关断”,让电子开关器件对输入电压进行脉冲调 的纹波抑制比稍有提高,但其输出端的低频交流纹波仍较大若要 制,从而实现ACDCDC/DC电压变换,以及输出电压可调和自 实现开关电源的低纹波输出,则必须对低频电源纹波采取滤波措 动稳压。开关电源可以获得超过85%的能量转换效率,这意味着它 施。 比线性稳压电源又更好的能量转换效率开关电源也有一个很宽的 3、开关电源纹波的抑制 电流和电压工作范围,主要的工作内容是升压和降压,广泛应用于 对于开关电源中的升压电路降压电路和反相开关稳压电路三 现代电子产品。 开关电源实现电源的高频率、高效率、小体积、低成本高工作 种电路中纹波抑制方法进行阐述。 3.1降压型开关稳压器 频率,可以提高动态响应,也是减少体积和重量的重要途径;高效 当输出电压比输出电压低时,采用降压型稳压器,如图2所示。 率,减少热损耗,实现高功率密度;小体积,减少变压器,电感和电容 的体积,同时还要兼顾高可靠性和低成本。 当控制元件接通时,L存储能量,并向负载提供电流且向滤波电容充 电。当控制元件关闭时,存储在L的能量释放,既向负载提供电流又 2、开关电源纹波的产生 继续对C充电一当控制元件关闭且L放电完后,C的能量用来 2.1纹波 维持对负载供电。 纹波是由于直流稳定电源一般是由交流电源经整流稳压等环 本电路的改进方式是利用LC滤波器对噪纹波的抑制作用(图 节而形成的,这就不可避免地在直流稳定量中多少带有一些交流成 2-1),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, 份,这种叠加在直流稳定量上的交流分量就称之为纹波。 一般能够很好的减小纹波。 周制器采样点选在LC滤波器之前(A),输出电压会降低。因 为任何电感都有一个直流电阻,当有电流输出时,在...
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