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【大功率直流电源纹波噪声解析】大功率直流电源低频纹波、大功率直流电源高频纹波、大功率直流电源环路纹波、共模噪声、谐振噪声

大功率直流电源低频纹波

大功率直流电源低频纹波是与输出电路的滤波电容容量相关。因为开关电源体积的约束,电解电容的容量不可能无约束地添加,导致输出大功率直流电源低频纹波的残留,该输出大功率直流电源纹波频率随整流电路办法的不同而不同。

一般的开关电源由AC/DC和DC/DC两部分组成。AC/DC的根本结构为整流滤波电路,它输出的直流电压中含有沟通大功率直流电源低频纹波,其频率为输入沟通电源频率的二倍,幅值与电源输出功率及滤波电容容量有关,一般操控在10%以内。该沟通大功率直流电源纹波经DC/DC改换器衰减后,在开关电源输出端表现为低频噪声,其巨细由DC/DC改换器的变比和操控系统的增益决议。

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大功率直流电源低频纹波

例如:对一般24V电源来说,电压型操控DC/DC改换器的大功率直流电源纹波按捺比一般为45~50dB,其输出端的低频沟通大功率直流电源纹波有效值为60~120mV。电流型操控DC/DC改换器的大功率直流电源纹波按捺比稍有进步,但其输出端的低频沟通大功率直流电源纹波仍较大。若要完成开关电源的低大功率直流电源纹波输出,则有必要对低频电源大功率直流电源纹波采纳滤波办法。可选用前级预稳压和增大DC/DC改换器闭环增益来消除。

大功率直流电源低频纹波的按捺

a、加大输出低频滤波的电感,电容参数,使大功率直流电源低频纹波下降到所需的目标。

b、选用前馈操控办法,下降大功率直流电源低频纹波重量。

大功率直流电源高频纹波

大功率直流电源高频纹波噪声来源于高频功率开关改换电路,在电路中,经过功率器材对输入直流电压进行高频开关改换然后整流滤波再完成稳压输出的,在其输出端含有与开关作业频率相同频率的大功率直流电源高频纹波,其对外电路的影响巨细主要和开关电源的改换频率、输出滤波器的结构和参数有关,规划中尽量进步功率改换器的作业频率,能够削减对高频开关大功率直流电源纹波的滤波要求。

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大功率直流电源高频纹波

大功率直流电源高频纹波的按捺

a、进步开关电源作业频率,以进步大功率直流电源高频纹波频率,有利于按捺输出大功率直流电源高频纹波。

b、加大输出高频滤波器,能够按捺输出大功率直流电源高频纹波。

c、选用多级滤波。

大功率直流电源共模纹波噪声

因为功率器材与散热器底板和变压器原、副边之间存在寄生电容,导线存在寄生电感,因而当矩形波电压作用于功率器材时,开关电源的输出端因而会发生大功率直流电源共模纹波噪声。减小与操控功率器材、变压器与机壳地之间的寄生电容,并在输出侧加共模按捺电感及电容,可减小输出的大功率直流电源共模纹波噪声。

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大功率直流电源共模纹波噪声

a.输出选用专门规划的EMI滤波器

b.下降开关毛刺起伏

超高频谐振噪声

超高频谐振噪声主要来源于高频整流二极管反向康复时二极管结电容、功率器材开关时功率器材结电容与线路寄生电感的谐振,频率一般为1~10MHz,经过选用软康复特性二极管、结电容小的开关管和削减布线长度等办法能够削减超高频谐振噪声。

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超高频谐振噪声

超高频谐振噪声的按捺

经过选用软康复特性二极管、结电容小的开关管和削减布线长度等办法能够削减超高频谐振噪声。

闭环调理操控引起的大功率直流电源纹波噪声

开关电源都需对输出电压进行闭环操控,调理器参数规划的不适当也会引起大功率直流电源纹波。当输出端动摇时经过反应网络进入调理器回路,可能导致调理器的自激振荡,引起附加大功率直流电源纹波。此大功率直流电源纹波电压一般没有固定的频率。

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闭环调理操控引起的大功率直流电源纹波噪声

闭环调理操控引起的大功率直流电源纹波噪声的按捺

在开关直流电源中,往往因调理器参数挑选不适当会引起输出大功率直流电源纹波的增大,这部分大功率直流电源纹波可经过以下办法进行按捺。

a、在调理器输出添加对地的补偿网络,调理器的补偿可按捺调理器自激引起的大功率直流电源纹波增大。

b、合理挑选闭环调理器的开环扩大倍数和闭环调理器的参数,开环扩大倍数过大有时会引起调理器的振荡或自激,使输出纹彼含量添加,过小的开环扩大倍数使输出电压稳定性变差及大功率直流电源纹波含量添加,所以调理器的开环扩大倍数及闭环调理器的参数要合理选取,调试中要根据负载情况进行调理。

c、在反应通道中不添加纯滞后滤波环节,使延时滞后降到最小,以添加闭环调理的快速性和及时性,对按捺输出电压大功率直流电源纹波是有利的

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