1、紋波產(chǎn)生的機(jī)理

　　常規(guī)AC/DC,，關(guān)電源的工作模式是把電網(wǎng)電壓全波整流變?yōu)?a class="innerlink" href="http://forexkbc.com/tags/直流電" target="_blank">直流電,，經(jīng)高頻開關(guān)變換由開關(guān)變壓器隔離并升、降壓,，經(jīng)高頻二極管整流濾波后以直流電輸出,。開關(guān)電源輸出紋波主要來源于五個方面：輸入低頻紋波、高頻紋波,、寄生參數(shù)引起的共模紋波噪聲,、功率器件開關(guān)過程中產(chǎn)生的超高頻諧振噪聲和閉環(huán)調(diào)節(jié)控制引起的紋波噪聲。

　　低頻紋波

　　低頻紋波是與輸出電路的濾波電容容量相關(guān),。由于開關(guān)電源體積的限制,，電解電容的容量不可能無限制地增加，導(dǎo)致輸出低頻紋波的殘留,，該輸出紋波頻率隨整流電路方式的不同而不同,。

　　一般的開關(guān)電源由AC/DC和DC/DC兩部分組成。AC/DC的基本結(jié)構(gòu)為整流濾波電路,，它輸出的直流電壓中含有交流低頻紋波,，其頻率為輸入交流電源頻率的二倍，幅值與電源輸出功率及濾波電容容量有關(guān),，一般控制在10%以內(nèi),。該交流紋波經(jīng)DC/DC變換器衰減后，在開關(guān)電源輸出端表現(xiàn)為低頻噪聲,，其大小由DC/DC變換器的變比和控制系統(tǒng)的增益決定,。例如：對普通24V電源來說，電壓型控制DC/DC變換器的紋波抑制比一般為45～50dB,，其輸出端的低頻交流紋波有效值為60～120mV,。電流型控制DC/DC變換器的紋波抑制比稍有提高,，但其輸出端的低頻交流紋波仍較大。若要實(shí)現(xiàn)開關(guān)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(yù)穩(wěn)壓和增大DC/DC變換器閉環(huán)增益來消除,。

　　高頻紋波

　　高頻紋波噪聲來源于高頻功率開關(guān)變換電路,，在電路中，通過功率器件對輸入直流電壓進(jìn)行高頻開關(guān)變換而后整流濾波再實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓輸出的,，在其輸出端含有與開關(guān)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(guān)電源的變換頻率、輸出濾波器的結(jié)構(gòu)和參數(shù)有關(guān),，設(shè)計(jì)中盡量提高功率變換器的工作頻率,，可以減少對高頻開關(guān)紋波的濾波要求。

　　共模紋波噪聲

　　由于功率器件與散熱器底板和變壓器原,、副邊之間存在寄生電容,，導(dǎo)線存在寄生電感，因此當(dāng)矩形波電壓作用于功率器件時,，開關(guān)電源的輸出端因此會產(chǎn)生共模紋波嗓聲。減小與控制功率器件,、變壓器與機(jī)殼地之間的寄生電容,，并在輸出側(cè)加共模抑制電感及電容，可減小輸出的共模紋波噪聲,。

　　超高頻諧振噪聲

　　超高頻諧振噪聲主要來源于高頻整流二極管反向恢復(fù)時二極管結(jié)電容,、功率器件開關(guān)時功率器件結(jié)電容與線路寄生電感的諧振，頻率一般為1～10MHz,，通過選用軟恢復(fù)特性二極管,、結(jié)電容小的開關(guān)管和減少布線長度等措施可以減少超高頻諧振噪聲。

　　閉環(huán)調(diào)節(jié)控制引起的紋波噪聲

　　開關(guān)電源都需對輸出電壓進(jìn)行閉環(huán)控制,，調(diào)節(jié)器參數(shù)設(shè)計(jì)的不適當(dāng)也會引起紋波,。當(dāng)輸出端波動時通過反饋網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入調(diào)節(jié)器回路，可能導(dǎo)致調(diào)節(jié)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。

　　2,、抑制紋波的一般措施和方法

　　低頻紋波的抑制

　　低頻紋波抑制的幾種常用的方法：

　　a,、加大輸出低頻濾波的電感，電容參數(shù),，使低頻紋波降低到所需的指標(biāo),。

　　b,、采用前饋控制方法，降低低頻紋波分量,。

　　高頻紋波的抑制

　　高頻紋波抑制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(guān)電源工作頻率,，以提高高頻紋波頻率,，有利于抑制輸出高頻紋波。

　　b,、加大輸出高頻濾波器,，可以抑制輸出高頻紋波。

　　c,、采用多級濾波,。

　　共模紋波噪聲的抑制

　　減小輸出共模紋波嗓聲的常用方法：

　　a.輸出采用專門設(shè)計(jì)的EMI濾波器

　　b.降低開關(guān)毛刺幅度

　　閉環(huán)調(diào)節(jié)器參數(shù)不適當(dāng)引起的紋波抑制

　　在開關(guān)直流電源中，往往因調(diào)節(jié)器參數(shù)選擇不適當(dāng)會引起輸出紋波的增大,，這部分紋波可通過以下方法進(jìn)行抑制,。

　　a、在調(diào)節(jié)器輸出增加對地的補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò),，調(diào)節(jié)器的補(bǔ)償可抑制調(diào)節(jié)器自激引起的紋波增大,。

　　b、合理選擇閉環(huán)調(diào)節(jié)器的開環(huán)放大倍數(shù)和閉環(huán)調(diào)節(jié)器的參數(shù),，開環(huán)放大倍數(shù)過大有時會引起調(diào)節(jié)器的振蕩或自激,，使輸出紋彼含量增加，過小的開環(huán)放大倍數(shù)使輸出電壓穩(wěn)定性變差及紋波含量增加,，所以調(diào)節(jié)器的開環(huán)放大倍數(shù)及閉環(huán)調(diào)節(jié)器的參數(shù)要合理選取,，調(diào)試中要根據(jù)負(fù)載狀況進(jìn)行調(diào)節(jié)。

　　c,、在反饋通道中不增加純滯后濾波環(huán)節(jié),，使延時滯后降到最小，以增加閉環(huán)調(diào)節(jié)的快速性和及時性,，對抑制輸出電壓紋波是有益的,。

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