最近很多用戶在電源模塊紋波噪音方面的關(guān)注度越來越高了，現(xiàn)在從電源設(shè)計(jì)和外圍電路的角度出發(fā)，簡單分析紋波噪音的產(chǎn)生和降低的方法。紋波噪音是指在直流電流或電壓中，疊加在直流穩(wěn)定量上的交流分量。

    開關(guān)電源的輸出紋波產(chǎn)生是由輸入低頻紋波、高頻紋波、閉環(huán)調(diào)節(jié)控制、寄生參數(shù)引起的共模紋波噪音及功率器件開關(guān)過程產(chǎn)生的超高頻諧振噪音等5個(gè)方面引起的。在不同的應(yīng)用場合會(huì)造成不同的影響，主要影響有容易在用電器上產(chǎn)生諧波、降低其電源的效率、干擾數(shù)字電路的工作及影響圖像音響設(shè)備不能正常工作等。

    低頻紋波和輸出電路的濾波電容容量有關(guān)，電容容量因?yàn)椴荒軣o限制的增加，導(dǎo)致輸出低頻紋波的殘留。抑制低頻紋波的方法主要有加大輸出低頻濾波的電感電容參數(shù)、采用前饋控制降低其分量。抑制高頻紋波的方法主要有提高開關(guān)電源工作頻率、加大輸出高頻濾波器及采用多級(jí)濾波。

    電源模塊的功率器件和散熱器底板、變壓器原副邊之間存在寄生電容，導(dǎo)線存在寄生電感。當(dāng)矩形波電壓作用于功率器件時(shí)，開關(guān)電源的輸出端會(huì)產(chǎn)生共模紋波噪音，減小控制功率器件、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。減小共模紋波噪音還可以采用專門設(shè)計(jì)的EMI濾波器及降低開關(guān)毛刺幅度。

    超高頻諧振噪音主要指高頻整流二極管反向恢復(fù)時(shí)二極管結(jié)電容、功率器件開關(guān)時(shí)結(jié)電容與線路寄生電感的諧振。抑制方法一般是采用不同的軟恢復(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諧振噪聲。

在電源設(shè)計(jì)上要實(shí)現(xiàn)降低輸出紋波要注意以下幾點(diǎn)：

1、在PCB走線和布局上，要注意反饋線路應(yīng)避開磁性元件、開關(guān)管及功率二極管，輸出濾波電容放置及走線對紋波噪音極為重要。

2、變壓器輸出繞組并聯(lián)合理設(shè)計(jì)，如果設(shè)計(jì)不合理會(huì)產(chǎn)生內(nèi)部環(huán)流，電壓波形出現(xiàn)嚴(yán)重的振鈴現(xiàn)象，電磁干擾會(huì)變嚴(yán)重，甚至可能出現(xiàn)大量發(fā)熱。

3、在變壓器初次級(jí)之間加法拉第屏蔽層可收集隔離邊界處的噪聲電流并轉(zhuǎn)移到原邊地，使用的銅箔應(yīng)為非常薄的銅箔帶，避免渦流損耗減小漏感，銅屏蔽層末端不應(yīng)有電連接，不然會(huì)形成磁短路。

4、LC濾波對紋波噪音抑制效果顯著，可根據(jù)紋波頻率選擇合適的電感電容值，一般LC中電感采用柱形電感，因?yàn)槠涑杀镜汀Ⅲw積小。因?yàn)橹坞姼惺情_放式磁結(jié)構(gòu)，會(huì)對周圍會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重干擾，可以采用兩個(gè)電感并排放置，且電流流入方向相反，這樣有利于降低其電磁干擾。

    一般來說，紋波噪音都是電源模塊廠家在設(shè)計(jì)時(shí)，規(guī)定其產(chǎn)品的范圍值，用戶如需選用低紋波噪音的電源，只需參考產(chǎn)品的參數(shù)規(guī)格說明書即可。