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紋波和噪聲形成原因及相應(yīng)的抑制措施

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紋波和噪聲形成原因及相應(yīng)的抑制措施

一、開關(guān)電源（包括AC/DC轉(zhuǎn)換器、DC/DC轉(zhuǎn)換器、AC/DC模塊和DC/DC模塊）與線性電源相比較，較突出的優(yōu)點(diǎn)是轉(zhuǎn)換效率高，一般可達(dá)80%～85%，高的可達(dá)90%～97%；其次，開關(guān)電源采用高頻變壓器替代了笨重的工頻變壓器，不僅重量減輕，體積也減小了，因此應(yīng)用范圍越來越廣。但開關(guān)電源的缺點(diǎn)是由于其開關(guān)管工作于高頻開關(guān)狀態(tài)，輸出的紋波和噪聲電壓較大，一般為輸出電壓的1%左右（低的為輸出電壓的0.5%左右），較好產(chǎn)品的紋波和噪聲電壓也有幾十mV；而線性電源的調(diào)整管工作于線性狀態(tài)，無紋波電壓，輸出的噪聲電壓也較小，其單位是μV。


二、紋波和噪聲的區(qū)別

由于開關(guān)電源的開關(guān)管工作在高頻的開關(guān)狀態(tài)，每一個開關(guān)過程，電能從輸入端被“泵到”輸出端，在輸出電容上形成一個充電和放電的過程，從而造成輸出電壓的波動，而且此波動的頻率與開關(guān)管的開關(guān)頻率相同，這個波動就是輸出紋波，是疊加在輸出直流上的交流成分，紋波的幅值是該交流成分的波峰與波谷之間的峰峰值。而噪聲是開關(guān)電源自身產(chǎn)生一種高頻脈沖串，由發(fā)生在開關(guān)導(dǎo)通與截止瞬間產(chǎn)生的尖脈沖所造成，噪聲的頻率比開關(guān)頻率高的多，噪聲電壓的大小很大程度上與開關(guān)電源的拓?fù)洹⒆儔浩鞯睦@制、電路中的寄生參數(shù)、測試時外部的電磁環(huán)境以及PCB的布線設(shè)計(jì)有關(guān)。      在工程上，在對電源進(jìn)行測試時，一般并不刻意的去把他們分開，測量的是紋波和噪聲兩者的合成干擾，用峰峰值（VP-P）表示。


三、噪聲波的形成原因及相應(yīng)的抑制措施簡述如下：

  （1）噪聲波形如圖7（a）所示。

形成原因：輔助電源或基準(zhǔn)電壓穩(wěn)定性不夠所致。抑制措施：在相關(guān)部位并大電容。

（2）噪聲波如圖7（b）所示。

形成原因：布線不合理，引起交叉干擾。抑制措施：調(diào)整布線。

（3）噪聲波形如圖7（c）所示。

形成原因：由于變壓器漏磁對采樣形成干擾而引起自激，導(dǎo)致出現(xiàn)正弦振蕩。抑制措施：變壓器要適當(dāng)加以屏蔽，且屏蔽層要接地。改進(jìn)變壓器繞制工藝。

（4）噪聲波形如圖7（d）所示。幅值變化隨機(jī)、無規(guī)則。

形成原因：在于采樣電阻所加電壓過高或印制板絕緣不良。抑制措施：改進(jìn)采樣。

（5）噪聲波形如圖7（e）所示。

形成原因：整流二極管反向恢復(fù)期間引起的尖峰。抑制措施：在二極管上并電容C或RC。

四、電源的輸出紋波噪聲究竟該取多少才合適

完全取決于用電設(shè)備對12V電源適配器紋波的要求。

例如數(shù)字電路抗干擾能力較強(qiáng)，上百mV都沒有問題；模擬電路要求就會高些，尤其是小信號部件，信號本身就在mV甚至uV數(shù)量級，電源紋波當(dāng)然要小于它們，否則就會帶來強(qiáng)烈干擾。。



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| 發(fā)布時間：2017.09.13    來源：
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