減少開關(guān)電源模塊紋波噪音的措施

開關(guān)電源模塊由于其開關(guān)管工作于高頻開關(guān)狀態(tài)，輸出的紋波噪聲較大，一般為輸出電壓的1%左右，低的為輸出電壓的0.5%左右，最好產(chǎn)品的紋波噪聲也有幾十mV。而線性電源的調(diào)整管工作于線性狀態(tài)，無紋波電壓，輸出的噪聲較小，其單位是μV。下面談下如何減少電源的紋波噪音。

1、減少EMI干擾

可以采用金屬外殼做屏蔽，減小外界電磁輻射干擾。減少?gòu)碾娫淳€輸入的電磁干擾，可以在電源輸入端加EMI濾波器。

2、在輸出端采用高頻性能好、ESR低的電容

采用高分子聚合物固態(tài)電解質(zhì)的鋁或鉭電解電容作輸出電容是最佳的，其特點(diǎn)是尺寸小而電容量大，高頻下ESR阻抗低，允許紋波電流大。最適用于高效率、低電壓、大電流降壓式DC/DC轉(zhuǎn)換器及電源作輸出電容。

3、采用與產(chǎn)品系統(tǒng)的頻率同步

為減小輸出噪聲，電源的開關(guān)頻率應(yīng)與系統(tǒng)中的頻率同步，即電源采用外同步輸入系統(tǒng)的頻率，使開關(guān)的頻率與系統(tǒng)的頻率相同。

4、避免相互干擾

在同一塊PCB電路板上可能有多個(gè)開關(guān)電源模塊一起工作。若電源是不屏蔽的、并且靠得很近，則可能相互干擾使輸出噪聲增加。為避免這種相互干擾可采用屏蔽措施或?qū)⑵溥m當(dāng)遠(yuǎn)離，減少其相互影響的干擾。

5、增加LC濾波器

為減小電源的紋波和噪聲，可以在DC/DC模塊的輸入和輸出端加LC濾波器。

6、增加LDO

在開關(guān)電源模塊輸出后再加一個(gè)低壓差線性穩(wěn)壓器（LDO）能大幅度地降低輸出噪聲，以滿足對(duì)噪聲特別有要求的電路需要，輸出噪聲可達(dá)μV級(jí)。由于LDO的壓差（輸入與輸出電壓的差值）僅幾百mV，則在開關(guān)電源的輸出略高于LDO幾百mV就可以輸出標(biāo)準(zhǔn)電壓了，并且其損耗也不大。

7、增加有源EMI濾波器及有源輸出紋波衰減器

有源EMI濾波器可在150kHz~30MHz間衰減共模和差模噪聲，并且對(duì)衰減低頻噪聲特別有效。在250kHz時(shí)，可衰減60dB共模噪聲及80dB差模噪聲，在滿載時(shí)效率可達(dá)99%。輸出紋波衰減器可在1~500kHz范圍內(nèi)減低電源輸出紋波和噪聲30dB以上，并且能改善動(dòng)態(tài)響應(yīng)及減小輸出電容。

開關(guān)電源模塊輸出紋波噪聲的大小與其電源的拓?fù)洹⒏鞑糠值碾娐吩O(shè)計(jì)及PCB設(shè)計(jì)有關(guān)。如：采用多相輸出結(jié)構(gòu)，可有效地降低紋波輸出?，F(xiàn)在的電源開關(guān)頻率越來越高，低的是幾十kHz，一般是幾百kHz，而高的可達(dá)1MHz以上。因此，產(chǎn)生的紋波噪聲頻率都很高，要減小紋波和噪聲最簡(jiǎn)單的方法是在電源電路中加無源低通濾波器。