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開關(guān)電源的噪聲怎么產(chǎn)生的?如何抑制?

發(fā)布時間:2015-07-06 責(zé)任編輯:echolady

【導(dǎo)讀】隨著電子產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展,電源的需求量也是越來越大。電源模塊在高效率、功率密度高等方面比LDO更具優(yōu)勢。但是測量過程中電源模塊的輸出噪聲很大,開關(guān)電源的噪聲是如何產(chǎn)生的?又該如何抑制?本文就來一一詳解。

一、電源模塊噪聲的產(chǎn)生

反激式開關(guān)電源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),如圖 1所示。由場效應(yīng)管Q1導(dǎo)通,輸入電流流過變壓器和場效應(yīng)管Q1,再場效應(yīng)管Q1關(guān)斷,使得輸入電流通過電磁感應(yīng)到變壓器的輸出端,實現(xiàn)能量的傳遞。由于變壓器初級存在漏感,漏感和場效應(yīng)管Q1的寄生電容產(chǎn)生振蕩,振蕩產(chǎn)生的減壓尖峰,在能量傳遞過程中,也傳遞到了輸出端,形成噪聲。漏源級的電壓波形如圖 2所示。  

開關(guān)電源的噪聲怎么產(chǎn)生的?如何抑制?
圖 1 反激式電源拓?fù)?/div>
開關(guān)電源的噪聲怎么產(chǎn)生的?如何抑制?
圖 2 場效應(yīng)管漏極電壓波形
 
二、好的布局設(shè)計抑制噪聲

在設(shè)計的過程中,工程師們都會在場效應(yīng)管DS兩端加吸收電路,減小尖峰,可以有效的減小電源模塊的輸出噪聲。

實際應(yīng)用中,在模塊輸入輸出端加電容,配合好的PCB布局可以更進(jìn)一步的減小模塊的輸出紋波與噪聲。PCB板的布局,根據(jù)電流的流向上放電容,電源模塊紋波噪聲都不再是問題。下圖列舉了兩種布局方式。

開關(guān)電源的噪聲怎么產(chǎn)生的?如何抑制?
圖3 正確的濾波電容PCB板布局
開關(guān)電源的噪聲怎么產(chǎn)生的?如何抑制?
圖4 錯誤的濾波電容PCB布局

周立功致遠(yuǎn)電子研發(fā)生產(chǎn)的E_URBD-6W系列模塊電源設(shè)計時,考慮的電容以及變壓器的布局,有效的減小了電源模塊輸出紋波噪聲。下圖是典型型號E2405URBD-6W的輸出紋波噪聲。

開關(guān)電源的噪聲怎么產(chǎn)生的?如何抑制?
圖5 優(yōu)異的紋波噪聲

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