如何降低開關(guān)電源紋波

如何降低開關(guān)電源紋波

開關(guān)電源的紋波是指電源輸出直流電中所包含的交流成分，通常以直流電的峰值值為100%，將交流成分的峰值按百分比表示，就是紋波的峰值值。紋波嚴(yán)重時，會影響正常的工作。

那么如何降低開關(guān)電源的紋波呢？下面本文將從以下幾個方面詳細介紹。

一、選用合適的濾波元件

由于開關(guān)電源的輸出是由半橋輸出，因此需要一定的輸出濾波措施來削除紋波信號。同時，根據(jù)電子元器件的特性，不同類型的濾波電容具有不同的頻率特性和容值特性，因此，選擇合適的濾波元件可以有效地降低電源紋波。

獨立的感性濾波電路可以有效地降低紋波，因為感性元件可以將高頻交流信號過濾掉。而大容值電容也可以過濾中低頻紋波。

二、提高基準(zhǔn)電壓穩(wěn)定性

開關(guān)電源的輸出電壓是通過反饋電路進行調(diào)節(jié)的，因此，反饋電路的穩(wěn)定性是決定開關(guān)電源輸出電壓在工作范圍內(nèi)的變化和變化大小的重要因素。如果反饋電路不夠穩(wěn)定，則開關(guān)電源的輸出電壓會發(fā)生較大的波動，造成因電源紋波而導(dǎo)致的工作不穩(wěn)定。

為了提高反饋電路的穩(wěn)定性，可以采用改進的電路設(shè)計、優(yōu)化反饋網(wǎng)絡(luò)，選用高質(zhì)量的組件和元器件等。

三、優(yōu)化開關(guān)電源拓撲結(jié)構(gòu)設(shè)計

拓撲結(jié)構(gòu)是開關(guān)電源的核心部分，直接影響電源的效率、功率密度和紋波等性能。因此，優(yōu)化拓撲結(jié)構(gòu)設(shè)計可以有效地降低開關(guān)電源紋波。

中轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換器是一種能夠?qū)崿F(xiàn)高效率、高性能和窄帶紋波的開關(guān)電源拓撲結(jié)構(gòu)。采用中轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換器的開關(guān)電源，可以減少開關(guān)元件損失和互感器損失，從而大幅度提高開關(guān)電源的效率和質(zhì)量。

四、優(yōu)化布線和地線設(shè)計

在開關(guān)電源設(shè)計中，正確的布線和地線設(shè)計可以有效地減少電源紋波。因此，在設(shè)計過程中需要特別注意以下兩個方面。

一是要保持模擬和數(shù)字電路間的物理隔離。模擬電路和數(shù)字電路的設(shè)計原則迥然不同，兩者之間往往產(chǎn)生相互干擾。因此，在芯片設(shè)計中，需要將模擬和數(shù)字電路分開布線，避免它們之間相互干擾。

二是要正確安排地線，特別是在控制電路和輸出電路之間的地線。地線的不恰當(dāng)連接會帶來共模噪聲，這是導(dǎo)致電源紋波的重要因素之一。因此，在布線設(shè)計過程中，需要合理安排地線連接，確保電源輸出端與控制電路的地線成為一個整體。

五、選用高效率、低噪聲轉(zhuǎn)換器

高效率、低噪聲的轉(zhuǎn)換器可以有效地降低開關(guān)電源的紋波。對于一些特殊的應(yīng)用場合，這種轉(zhuǎn)換器的性能更是不可或缺。

例如，將集成電路應(yīng)用于無線電設(shè)備中時，需要降低電源紋波，確保信號的穩(wěn)定性。此時，可以通過選擇高效率、低噪聲的轉(zhuǎn)換器來實現(xiàn)。

六、合理設(shè)計變壓器

變壓器在開關(guān)電源中起著至關(guān)重要的作用，因為它可以將電壓提升或降低至所需電平。但是，如果變壓器的設(shè)計不合理，就會導(dǎo)致電源紋波的產(chǎn)生。

為了降低電源紋波，可以通過合理設(shè)計變壓器來實現(xiàn)。例如，為變壓器選用高品質(zhì)的材料、優(yōu)化變比和誘導(dǎo)率等參數(shù)、采取合理的結(jié)構(gòu)，都可以有效地降低開關(guān)電源的紋波。

七、控制開關(guān)電源負載

最后，合理控制負載也是降低開關(guān)電源紋波的一個重要因素。如果負載過大，開關(guān)電源就會出現(xiàn)失調(diào)，從而導(dǎo)致電源輸出電壓的峰峰值變大，產(chǎn)生更多的紋波。

為了避免這種情況的發(fā)生，需要合理控制負載，優(yōu)化參數(shù)設(shè)計。常見的方法包括采用負載均衡控制、實現(xiàn)負載和電源的匹配等。

總之，降低開關(guān)電源紋波需要從多個方面進行設(shè)計和優(yōu)化。通過合理的電路設(shè)計、選用高質(zhì)量的組件和元器件，可以使開關(guān)電源在輸出電壓穩(wěn)定的同時，有效地降低電源紋波，確保工作的可靠性和穩(wěn)定性。