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個方面引起的。在不同的應(yīng)用場合會造成不同的影響，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，開關(guān)電源的輸出端會產(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)時二極管結(jié)電容、功率器件開關(guān)時結(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，電磁干擾會變嚴(yán)重，甚至可能出現(xiàn)大量發(fā)熱。

3、在變壓器初次級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?、體積小。因?yàn)橹坞姼惺情_放式磁結(jié)構(gòu)，會對周圍會產(chǎn)生嚴(yán)重干擾，可以采用兩個電感并排放置，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，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。