引言
在现代电子产品中,DC/DC转换器的应用越来越广泛。然而,随着使用频率的增加,相关的技术问题也逐渐显现。本文将探讨DC/DC转换器输出中常见的纹波问题,特别是输出电压纹波的产生和抑制方法。
一、纹波的定义和测量
纹波通常指的是电源输出中与开关频率同步的电压波动。这种波动可以简单地看作是直流输出电压上叠加的一个交流分量。为了准确测量纹波,选择合适的探头和测量位置至关重要。推荐在低电压或高带宽需求下使用X10档位,以降低信号衰减和噪声的影响。
二、低频纹波和其抑制
低频纹波主要与输出电路的滤波电容容量有关。由于物理空间和成本的限制,不可能无限制地增加电解电容的容量,从而可能导致输出低频纹波的残留。常见的抑制方法包括增大输出低频滤波的电感和电容参数,或采用前馈控制策略来减少低频纹波。
三、高频纹波的来源和抑制
高频纹波噪声源自于电路中的高频功率开关。通过提高开关电源的工作频率和优化输出滤波器的设计,可以有效减少高频纹波的影响。此外,采用多级滤波技术也是抑制高频纹波的有效方法。
四、共模纹波噪声的问题与解决
共模纹波噪声通常由功率器件与散热器之间的寄生电容和变压器原、副边之间的寄生电感引起。减少这些寄生效应并在输出侧添加共模抑制元件是减小共模纹波噪声的有效策略。
五、超高频谐振噪声及其抑制
超高频谐振噪声主要来源于高频整流二极管的反向恢复和功率器件的开关动作。选择具有软恢复特性的二极管、低结电容的开关管,并尽量减少布线长度,是减少超高频谐振噪声的关键措施。
六、闭环调节控制的纹波问题
闭环调节可能由于参数设计不当引起额外的纹波噪声。通过合理选择闭环调节器的开环放大倍数和参数,并避免在反馈通道中增加纯滞后滤波环节,可以有效抑制由闭环控制引起的纹波问题。
通过对这些常见的纹波和噪声问题进行分析和抑制,可以显著提高DC/DC转换器的性能和可靠性,从而满足更高标准的电子产品需求。
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