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开关电源噪声的产生与抑制

导读: 随着我国电子工业的不断发展,电源模块市场需求量越来越大。电源模块相对于LDO,有效率高、功率密度高等优势。测试电源模块的输出噪声偏大,应该如何抑制噪声呢?

  随着我国电子工业的不断发展,电源模块市场需求量越来越大。电源模块相对于LDO,有效率高、功率密度高等优势。测试电源模块的输出噪声偏大,应该如何抑制噪声呢?

开关电源噪声的产生与抑制

图1 低纹波噪声电源模块

  一、电源模块噪声的产生

  反激式开关电源拓扑结构,如图 1所示。由场效应管Q1导通,输入电流流过变压器和场效应管Q1,再场效应管Q1关断,使得输入电流通过电磁感应到变压器的输出端,实现能量的传递。由于变压器初级存在漏感,漏感和场效应管Q1的寄生电容产生振荡,振荡产生的减压尖峰,在能量传递过程中,也传递到了输出端,形成噪声。漏源级的电压波形如图 2所示。

开关电源噪声的产生与抑制

图 2 反激式电源拓扑

开关电源噪声的产生与抑制

图 3 场效应管漏极电压波形

  二、好的布局设计抑制噪声

  在设计的过程中,工程师们都会在场效应管DS两端加吸收电路,减小尖峰,可以有效的减小电源模块的输出噪声。

  实际应用中,在模块输入输出端加电容,配合好的PCB布局可以更进一步的减小模块的输出纹波与噪声。PCB板的布局,根据电流的流向上放电容,电源模块纹波噪声都不再是问题。下图列举了两种布局方式。

开关电源噪声的产生与抑制

图4 正确的滤波电容PCB板布局

开关电源噪声的产生与抑制

图 5 错误的滤波电容PCB布局

  E_URBD-6W系列模块电源设计时,考虑的电容以及变压器的布局,有效的减小了电源模块输出纹波噪声。下图是典型型号E2405URBD-6W的输出纹波噪声。

开关电源噪声的产生与抑制

图 6 优异的纹波噪声

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