開關(guān)電源的紋波和噪聲

將開關(guān)電源(包括交直流變換器、DC/DC變換器、交直流模塊和DC/DC模塊)與線性電源進(jìn)行了比較，最突出的優(yōu)點(diǎn)是轉(zhuǎn)換效率高，80%~85%，(A)最高可達(dá)90%~97%；第二，開關(guān)電源采用高頻變壓器代替變頻變壓器，不僅減重，而且體積減小，因此應(yīng)用范圍越來越廣泛。12V開關(guān)電源主要檢查300V上的大濾波 電容 、整流橋各 二極管 及開關(guān)管等部位，抗干擾電路出問題也會(huì)導(dǎo)致保險(xiǎn)燒、發(fā)黑。需要注意的是：因開關(guān)管擊穿導(dǎo)致保險(xiǎn)燒一般會(huì)把電流檢測(cè) 電阻 和電源控制芯片燒壞。負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻也很容易和保險(xiǎn)一起被燒壞。開關(guān)電源廠家利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)，控制開關(guān)管開通和關(guān)斷的時(shí)間比率，維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源，開關(guān)電源一般由脈沖寬度調(diào)制控制IC和MOSFET構(gòu)成。24V開關(guān)電源是高頻逆變開關(guān)電源中的一個(gè)種類。什么是24V開關(guān)電源 24V開關(guān)電源就是用通過電路控制開關(guān)管進(jìn)行高速的導(dǎo)通與截止.將交流電提供給變壓器進(jìn)行變壓轉(zhuǎn)化為高頻率的交流電。 但開關(guān)電源的缺點(diǎn)是其開關(guān)管工作在高頻開關(guān)狀態(tài)，輸出紋波和噪聲電壓較大，一般約為輸出電壓的1%（低約為輸出電壓的0.5%），幾十個(gè)紋波和噪聲電壓mV；最佳產(chǎn)品和線性功率調(diào)節(jié)器工作在線性狀態(tài)，沒有紋波電壓，輸出噪聲電壓也較小，μV。 單位

本文簡(jiǎn)要介紹了開關(guān)電源產(chǎn)生紋波和噪聲的原因，以及紋波和噪聲的測(cè)量方法、測(cè)量裝置、測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)和降低紋波和噪聲的措施。

波紋和噪聲產(chǎn)生的原因：

開關(guān)控制電源系統(tǒng)輸出的不是一種純正的直流工作電壓，里面我們有些學(xué)生交流主要成分，這就是紋波和噪聲環(huán)境造成的。紋波是輸出直流電壓的波動(dòng)，與開關(guān)電源的開關(guān)技術(shù)動(dòng)作發(fā)展有關(guān)。每一個(gè)開、關(guān)過程，電能從數(shù)據(jù)輸入端被“泵到”輸出端，形成自己一個(gè)可以充電和放電的過程，從而影響造成文化輸出信號(hào)電壓的波動(dòng)，波動(dòng)頻率與開關(guān)的頻率具有相同。紋波電壓是紋波的波峰與波谷之間的峰峰值，其大小與開關(guān)電源的輸入電容和輸出電容的容量及品質(zhì)管理有關(guān)。

有噪聲的兩種原因，一個(gè)由開關(guān)電源本身產(chǎn)生;另一種是外部的電磁干擾（EMI），這可以通過電源線輸入開關(guān)輸入通過輻射或功率的開關(guān)電源。

開關(guān)控制電源通過自身發(fā)展產(chǎn)生的噪聲是一種具有高頻的脈沖串，由發(fā)生在一個(gè)開關(guān)導(dǎo)通與截止瞬間可以產(chǎn)生的尖脈沖所造成，也稱為開關(guān)進(jìn)行噪聲。噪聲脈沖串的頻率比開關(guān)工作頻率高得多，噪聲電壓是其峰峰值。噪聲電壓的振幅存在很大程度上與開關(guān)系統(tǒng)電源的拓?fù)?、電路中的寄生生活狀態(tài)及PCB的設(shè)計(jì)研究有關(guān)。

利用數(shù)字示波器系統(tǒng)可以通過看到紋波和噪聲的波形，如圖1所示。紋波的頻率與開關(guān)管頻率進(jìn)行相同，而噪聲的頻率是開關(guān)管的兩倍。紋波輸出電壓的峰峰值和噪聲控制電壓的峰峰值時(shí)間之和社會(huì)就是基于紋波和噪聲信號(hào)電壓，其單位是mVp-p。

紋波和噪聲的測(cè)量方法

紋波和噪聲電壓是開關(guān)電源的主要性能參數(shù)，如何精確測(cè)量紋波和噪聲電壓是一個(gè)非常重要的問題。 目前，紋波電壓和噪聲電壓的測(cè)量都是基于寬帶示波器，可以精確測(cè)量紋波電壓和噪聲電壓。

由于各種各樣的開關(guān)電源（具有不同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，工作頻率，功率輸出，不同的技術(shù)要求，等等），但制造商有示波器的測(cè)量方法，測(cè)量裝置僅不完全一樣，所以植物為不同的電源開關(guān)的措施有自己的標(biāo)準(zhǔn)，企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

用示波器進(jìn)行測(cè)量電壓紋波和噪聲的裝置的框圖設(shè)計(jì)如圖2所示。