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開關電源紋波來源及抑製方法

作者:佚名    文章來源:本站原創    點擊數:    更新時間:2021-10-13

  1、低頻紋波是與(yu) 輸出電路的濾波電容容量相關(guan) 。電容的容量不可能無限製地增加,導致輸出低頻紋波的殘留。交流紋波經DC/DC變換器衰減後,在開關(guan) 電源輸出端表現為(wei) 低頻噪聲,其大小由DC/DC變換器的變比和控製係統的增益決(jue) 定。電流型控製DC/DC變換器的紋波抑製比電壓型稍有提高。但其輸出端的低頻交流紋波仍較大。若要實現開關(guan) 電源的低紋波輸出,則必須對低頻電源紋波采取濾波措施。可采用前級預穩壓和增大DC/DC變換器閉環增益來消除。

  低頻紋波抑製的幾種常用的方法:

  a、加大輸出低頻濾波的電感,電容參數,使低頻紋波降低到所需的指標。

  b、采用前饋控製方法,降低低頻紋波分量。

  2、高頻紋波噪聲來源於(yu) 高頻功率開關(guan) 變換電路,在電路中,通過功率器件對輸入直流電壓進行高頻開關(guan) 變換而後整流濾波再實現穩壓輸出的,在其輸出端含有與(yu) 開關(guan) 工作頻率相同頻率的高頻紋波,其對外電路的影響大小主要和開關(guan) 電源的變換頻率、輸出濾波器的結構和參數有關(guan) ,設計中盡量提高功率變換器的工作頻率,可以減少對高頻開關(guan) 紋波的濾波要求。

  高頻紋波抑製的目的是給高頻紋波提供通路,常用的方法有以下幾種:

  a、提高開關(guan) 電源工作頻率,以提高高頻紋波頻率,有利於(yu) 抑製輸出高頻紋波

  b、加大輸出高頻濾波器,可以抑製輸出高頻紋波。

  C、采用多級濾波。

  3、由於(yu) 功率器件與(yu) 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,因此當矩形波電壓作用於(yu) 功率器件時,開關(guan) 電源的輸出端因此會(hui) 產(chan) 生共模紋波噪聲。減小與(yu) 控製功率器件、變壓器與(yu) 機殼地之間的寄生電容,並在輸出側(ce) 加共模抑製電感及電容,可減小輸出的共模紋波噪聲。

  減小輸出共模紋波噪聲的常用方法:

  a、輸出采用專(zhuan) 門設計的EMI濾波器。

  b、降低開關(guan) 毛刺幅度。

  4、超高頻諧振噪聲主要來源於(yu) 高頻整流二極管反向恢複時二極管結電容、功率器件開關(guan) 時功率器件結電容與(yu) 線路寄生電感的諧振,頻率一般為(wei) 1-10MHz,通過選用軟恢複特性二極管、結電容小的開關(guan) 管和減少布線長度等措施可以減少超高頻諧振噪聲。

  開關(guan) 電源都需對輸出電壓進行閉環控製,調節器參數設計的不適當也會(hui) 引起紋波。當輸出端波動時通過反饋網絡進入調節器回路,可能導致調節器的自激振蕩,引起附加紋波。此紋波電壓一般沒有固定的頻率。

  在開關(guan) 直流電源中,往往因調節器參數選擇不適當會(hui) 引起輸出紋波的增大。

  這部分紋波可通過以下方法進行抑製:

  a、在調節器輸出增加對地的補償(chang) 網絡,調節器的補償(chang) 可抑製調節器自激引起的紋波增大。

  b、合理選擇閉環調節器的開環放大倍數和閉環調節器的參數,開環放大倍數過大有時會(hui) 引起調節器的振蕩或自激,使輸出紋彼含量增加,過小的開環放大倍數使輸出電壓穩定性變差及紋波含量增加.所以調節器的開環放大倍數及閉環調節器的參數要合理選取,調試中要根據負載狀況進行調節。

  c、在反饋通道中不增加純滯後濾波環節.使延時滯後降到最小.以增加閉環調節的快速性和及時性,對抑製輸出電壓紋波是有益的。

Tags:紋波,開關電源  
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