隨著SWITCH 的開關(guān),，電感L 中的電流也是在輸出電流的有效值上下波動(dòng)的。所以在輸出端也會(huì)出現(xiàn)一個(gè)與SWITCH 同頻率的紋波,，一般所說的紋波就是指這個(gè),。它與輸出電容的容量和ESR 有關(guān)系。這個(gè)紋波的頻率與開關(guān)電源相同,，為幾十到幾百KHz,。
另外，SWITCH 一般選用雙極性晶體管或者M(jìn)OSFET,，不管是哪種,，在其導(dǎo)通和截止的時(shí)候，都會(huì)有一個(gè)上升時(shí)間和下降時(shí)間,。這時(shí)候在電路中就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)與SWITCH 上升下降時(shí)間的頻率相同或者奇數(shù)倍頻的噪聲,，一般為幾十MHz,。同樣二極管D 在反向恢復(fù)瞬間，其等效電路為電阻電容和電感的串聯(lián),，會(huì)引起諧振,，產(chǎn)生的噪聲頻率也為幾十MHz。這兩種噪聲一般叫做高頻噪聲,，幅值通常要比紋波大得多,。
如果是AC／DC 變換器，除了上述兩種紋波(噪聲)以外,，還有AC 噪聲,，頻率是輸入AC 電源的頻率，為50～60Hz 左右,。還有一種共模噪聲,，是由于很多開關(guān)電源的功率器件使用外殼作為散熱器，產(chǎn)生的等效電容導(dǎo)致的,。因?yàn)楸救耸亲銎囯娮友邪l(fā)的,，對(duì)于后兩種噪聲接觸較少，所以暫不考慮,。
開關(guān)電源紋波的測量
基本要求：使用示波器AC 耦合,，20MHz 帶寬限制，拔掉探頭的地線
1,，AC 耦合是去掉疊加的直流電壓,，得到準(zhǔn)確的波形。
2,，打開20MHz 帶寬限制是防止高頻噪聲的干擾,，防止測出錯(cuò)誤的結(jié)果。因?yàn)楦哳l成分幅值較大,，測量的時(shí)候應(yīng)除去,。
3，拔掉示波器探頭的接地夾,，使用接地環(huán)測量,，是為了減少干擾。很多部門沒有接地環(huán),，如果誤差允許也直接用探頭的接地夾測量,。但在判斷是否合格時(shí)要考慮這個(gè)因素。
還有一點(diǎn)是要使用50Ω 終端,。橫河示波器的資料上介紹說,，50Ω 模塊是除去DC 成分，精確測量AC 成分。但是很少有示波器配這種專門的探頭,，大多數(shù)情況是使用標(biāo)配100KΩ 到10MΩ 的探頭測量,，影響暫時(shí)不清楚。
上面是測量開關(guān)紋波時(shí)基本的注意事項(xiàng),。如果示波器探頭不是直接接觸輸出點(diǎn),，應(yīng)該用雙絞線，或者50Ω 同軸電纜方式測量,。
在測量高頻噪聲時(shí),，使用示波器的全通帶，一般為幾百兆到GHz 級(jí)別,。其他與上述相同,。
可能不同的公司有不同的測試方法。歸根到底第一要清楚自己的測試結(jié)果,。第二要得到客戶認(rèn)可。
關(guān)于示波器：
有些數(shù)字示波器因?yàn)楦蓴_和存儲(chǔ)深度的原因,，無法正確的測量出紋波,。這時(shí)應(yīng)更換示波器。這方面有時(shí)候雖然老的模擬示波器帶寬只有幾十兆,，但表現(xiàn)要比數(shù)字示波器好,。泰克公司有專門分開測量上述兩種紋波(噪聲)的軟件，可以看一下參考資料5,。同樣,，關(guān)于示波器的接地，電源測試的相關(guān)知識(shí),，也可以看一下,。
開關(guān)電源紋波的抑制
對(duì)于開關(guān)紋波，理論上和實(shí)際上都是一定存在的,。通常抑制或減少它的做法有三種：
1,，加大電感和輸出電容濾波
根據(jù)開關(guān)電源的公式，電感內(nèi)電流波動(dòng)大小和電感值成反比,，輸出紋波和輸出電容值成反比,。所以加大電感值和輸出電容值可以減小紋波。
同樣,，輸出紋波與輸出電容的關(guān)系：vripple=Imax/(Co×f),。可以看出,，加大輸出電容值可以減小紋波,。
通常的做法，對(duì)于輸出電容，使用鋁電解電容以達(dá)到大容量的目的,。但是電解電容在抑制高頻噪聲方面效果不是很好,，而且ESR 也比較大，所以會(huì)在它旁邊并聯(lián)一個(gè)陶瓷電容,，來彌補(bǔ)鋁電解電容的不足,。
同時(shí)，開關(guān)電源工作時(shí),，輸入端的電壓Vin 不變,，但是電流是隨開關(guān)變化的。這時(shí)輸入電源不會(huì)很好地提供電流,，通常在靠近電流輸入端(以BucK 型為例,，是SWITcH 附近)，并聯(lián)電容來提供電流,。
上面這種做法對(duì)減小紋波的作用是有限的,。因?yàn)轶w積限制，電感不會(huì)做的很大,；輸出電容增加到一定程度,，對(duì)減小紋波就沒有明顯的效果了；增加開關(guān)頻率,，又會(huì)增加開關(guān)損失,。所以在要求比較嚴(yán)格時(shí)，這種方法并不是很好,。關(guān)于開關(guān)電源的原理等,，可以參考各類開關(guān)電源設(shè)計(jì)手冊。
2,，二級(jí)濾波,，就是再加一級(jí)LC 濾波器
LC 濾波器對(duì)噪紋波的抑制作用比較明顯，根據(jù)要除去的紋波頻率選擇合適的電感電容構(gòu)成濾波電路,，一般能夠很好的減小紋波,。
采樣點(diǎn)選在LC 濾波器之前(Pa)，輸出電壓會(huì)降低,。因?yàn)槿魏坞姼卸加幸粋€(gè)直流電阻,，當(dāng)有電流輸出時(shí)，在電感上會(huì)有壓降產(chǎn)生,，導(dǎo)致電源的輸出電壓降低,。而且這個(gè)壓降是隨輸出電流變化的。
采樣點(diǎn)選在LC 濾波器之后(Pb),，這樣輸出電壓就是我們所希望得到的電壓,。但是這樣在電源系統(tǒng)內(nèi)部引入了一個(gè)電感和一個(gè)電容，有可能會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定。關(guān)于系統(tǒng)穩(wěn)定,，很多資料有介紹,，這里不詳細(xì)寫了。
3,，開關(guān)電源輸出之后,，接LDO 濾波
這是減少紋波和噪聲最有效的辦法，輸出電壓恒定,，不需要改變原有的反饋系統(tǒng),，但也是成本最高，功耗最高的辦法,。任何一款LDO 都有一項(xiàng)指標(biāo)：噪音抑制比,。是一條頻率-dB 曲線，如右圖是凌特公司LT3024 的曲線,。
對(duì)減小紋波,。開關(guān)電源的PCB 布線也非常關(guān)鍵，這是個(gè)很赫手的問題,。有專門的開關(guān)電源PCB 工程師,，對(duì)于高頻噪聲，由于頻率高幅值較大,，后級(jí)濾波雖然有一定作用，但效果不明顯,。這方面有專門的研究,，簡單的做法是在二極管上并電容C 或RC，或串聯(lián)電感,。
4,，在二極管上并電容C 或RC
二極管高速導(dǎo)通截止時(shí)，要考慮寄生參數(shù),。在二極管反向恢復(fù)期間,，等效電感和等效電容成為一個(gè)RC 振蕩器，產(chǎn)生高頻振蕩,。為了抑制這種高頻振蕩,，需在二極管兩端并聯(lián)電容C或RC 緩沖網(wǎng)絡(luò)。電阻一般取10Ω-100Ω,，電容取4.7pF-2.2nF,。
在二極管上并聯(lián)的電容C 或者RC，其取值要經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)才能確定,。如果選用不當(dāng),，反而會(huì)造成更嚴(yán)重的振蕩。
對(duì)高頻噪聲要求嚴(yán)格的話，可以采用軟開關(guān)技術(shù),。關(guān)于軟開關(guān),，有很多書專門介紹。
5,，二極管后接電感（EMI 濾波）
這也是常用的抑制高頻噪聲的方法,。針對(duì)產(chǎn)生噪聲的頻率，選擇合適的電感元件,，同樣能夠有效地抑制噪聲,。需要注意的是，電感的額定電流要滿足實(shí)際的要求,。