DC-DC电源中的纹波抑制设计
BUCK型DCDC开关电源芯片的设计与实现
BUCK型DCDC开关电源芯片的设计与实现一、Buck型DC-DC开关电源的原理Buck型DC-DC开关电源采用PWM（脉宽调制）技术实现降压功率转换。
其基本原理是通过开关管（MOSFET）的开关控制，使电源源电压经过电感产生瞬间高压脉冲，然后经过二极管和电容进行滤波，从而得到较低的输出电压。
1.选取合适的芯片2.电路设计在电路设计中，需要考虑以下关键元件：（1）开关管（MOSFET）：选择合适的MOSFET型号，使其能够承受输入电压和输出电流，并具有低导通压降和低开关损耗。
（2）电感：选择合适的电感器件，使其具有足够的电感值，以满足电路的输出电流要求，同时要考虑其饱和电流和电流纹波等参数。
（3）二极管：选用具有较高效率和低电压降的二极管，以减小功率损耗。
（4）滤波电容：选择适当的电容容值和工作电压，以保证输出电压的稳定性和滤波效果。
3.控制电路设计（1）比较器：用于比较输出电压反馈和参考电压，生成PWM信号。
（2）误差放大器：通过调节反馈电压和参考电压之间的差值，实现输出电压的稳定控制。
（3）反馈电路：将输出电压反馈给误差放大器，使其可以实时调节PWM信号。
4.输出过压保护与过流保护为了确保开关电源在异常工作条件下能够保持安全可靠的操作，需要添加过压保护和过流保护电路。
过压保护电路通常通过监测输出电压，当输出电压超过设定阈值时，立即切断开关管的导通。
过流保护电路通过监测输出电流，当输出电流超过设定阈值时，同样会切断开关管的导通。
5.PCB布局与散热设计在设计过程中，需要合理布局电路元件，以减小元件之间的相互干扰，并降低热量产生。
合理进行散热设计，确保开关管和散热器的有效散热，以保证开关电源的稳定工作。
三、BUCK型DC-DC开关电源的测试与调试完成电路设计后，需要进行测试和调试来验证设计的正确性和可靠性。
主要包括以下测试：（1）输入电压测试：测试开关电源在不同输入电压下的输出电压和效率。
（2）输出电压稳定性测试：测试开关电源在稳定工作状态下，输出电压随负载变化的情况。
反激式DC-DC变换器噪声和纹波的抑制
燎 ｌ 救 目 技 术
应 用研 究
反激式 Ｄ Ｃ — ＤＣ变换器噪声和纹波的抑制
吉 振 云
（ 陕西金 山电器有限公 司 陕西成 阳 ７ １ ２ ０ ２ １ ）
摘 要： 本文 简要地 介绍 了 反 激 式ＤＣ － ＤＣ ￣换 器工作原 理， 主要 分析 了反 激式ＤＣ — Ｄｃ变换器 中纹波和 噪声产 生的原 因， 并提 出 了相应 的抑制方
， 高的 电压变化率ｄ ｖ ／ ｄ ｔ ， 会产生杂讯 电压为其杂讯源 。 又因切换 反激 式ＤＣ — ＤＣ 变换器 因其结 构简 单， 在电路上 较正激式省掉 关） 了一 个体积较大的 电感和一个续流二极管 ， 同时具有输 出稳定 ， 输 动作的波形为方 波， 而方波含有很多高次谐波 ， 因而频谱很宽 。 （ ２ ） 由 出效率较高等优点而在 中小功率 电源模 块中得到广泛的应用 ， 但由 于开关 电晶体的非线性及二极管的反 向恢 复特性 ， 电流作快速的非
于反激式变换器的 电流纹波和噪声较大， 而纹波和噪声存在降低 电 线性变化（ ｃ Ｕ ／ ｄ ｔ ） ， 引起杂讯 。 产生纹波和 噪声的主要元件是会产生高 源的效率 ， 影响 电器设备正常工作等危害 。 如何 降低 反激 式变 换器 的电压变化率（ ｄ ｒ ／ ｄ ｒ ） 的开关管和高的 电流变化率（ ｃ Ｕ ／ ｄ ｔ ） 的整流二极
释放到 负载和） 发生振荡。 但此时 电感 主要为励磁 电感 ， 因此漏感和引线 电感对振铃２ 的影响较小 ， 振荡频率较低 ， 产生 的干扰较小。 整流二极管正 向导通时 ， Ｐ Ｎ结 内的电荷被积累 ， 当二极 管承受 开 关电源纹波和 噪声产 生有两方面 的原 因 ： （ １ ） 开 关 电源的工 反 向电压时 ， Ｐ Ｎ结 内积累的 电荷将释放并形成一个反 向恢复电流， 作频 率很高 ， ＭＯ Ｓ Ｆ Ｅ （ 或双 极晶体管） 开 关管因快速切换动作（ 开或 它恢复到零点的时间与结 电容等因素有关 。 反向恢复 电流在变压器
DC-DC电路设计介绍
3.1 直流PWM控制技术基础
3.1.1 直流变换的基本原理及PWM概念
iS
T US与断开
基本的直流变换电路
iS
io
（2）开关管T断开时， R两端电压 uo=0
T US
uo R
开关管IGBT断开控制：
开关管T断开等效电路 UG=0
3.1.1 直流变换的基本原理及PWM概念
假设条件：
1、器件是理想的（不考虑开关时间、导通压降等） 2、输出滤波电容较大，输出电压基本平直
2 主要波形—电感电流连续情形
降压电路
uG>0
uG=0
T导通等效电路
电感电流连续情形： iL>0
T断开等效电路
2 主要波形—电感电流连续情形
+ uL -
uG
+
uo
-
uL
T导通等效电路
数学模型:
Us uC
重点：电路结构、工作原理及主要数量关系
第3章 DC/DC变换电路
直流变换—将直流电能(DC)转换成另一 固定电压或电压可调的直流电能。
直流变换电路—完成直流变换的电路。
直流变换器—实现直流变换的装置。
3.1 直流PWM控制技术基础
3.1.1 直流变换的基本原理及PWM概念
直流变换问题的提出
直流供电电压一定，而负载需要不同电压 直流调速：需要可变的直流电压 直流升压：太阳能电池输出电压较低，需要
uL
tcon
数学模型:
US uC
t
uC
uL
L
d iL dt
uC
初值条件
iL
iC
C
d uC dt
iL
uC R
电源纹波的测量和抑制
图1 探头和地线形成的环路图2 安装接地弹簧针的探头
图3 电源纹波测试连接框图
压。
纹波系数是评价直流电源稳定纯净输出的重要指标
图6 共模滤波法的电路图图4 无滤波电路的输出电压纹波图5 在电源输出端加载电容滤
波器后的电压纹波
图9 在电源输出端电源接线上穿绕铁氧体磁环滤波后的电压图10 在电源输出端加组合滤波后的电压纹波
图7 在电源输出端加共模滤波器后的电压纹波图8 在电源输出端电源接线上穿绕铁氧体磁环滤波
方案仿真：
行数据分别与第（n-1）行数图8-1 盲元校正前的成像 图8-2盲元校正后的图像
到[1] Shen X Q, M a tsuhata H, Okumu ra H. Reduction of the threading dis- location density in GaN films grown on vic-Inal sapphire ( 0001) substrates[ J]. App.l Phys. Lett. ,2005, 86: 021912 -。
电源冗余、纹波、动态负载的设计考虑
电源冗余、纹波、动态负载的设计考虑刘广缘：大家好！欢迎大家早上来参加电子元件技术网和我爱方案网联合举办的这新型节能技术研讨会，我是怀格公司的刘广缘，怀格公司做一些高新电源模块，高功率密度、很精良的电源模块。
怀格公司有一个子公司，叫Picor。
Picor 是专门做芯片的，就是电源周边应用的必要器件，今天我们要讲的就是其中的一个在输出端很重要的芯片，就是“冷或门”功能管。
这节课题主要是关于输出端需要注意的情况，会主要讲或门二极管，也会跟大家探讨动态负载及纹波课题。
需要”冗余”是因为对负载的供电需要很好、可靠的供电，不允许供电出现任何错误，但器件不可能不坏，就会要求要有冗余，需要备份，需要至少两台电源、两组输出但并在一起来供电。
一组出现故障，一组还可以正常操作，这就是冗余的概念。
这必须要用上或门二极管，比方有几个电源对负载供电，如果要冗余大家各自要串一个二极管，这个二极管现在已有更好的器件代替，那就是Cool-ORing，就是“冷或门”。
图上这个冗余电源，一个从主电源来的，一个是电池过来，如果有一个出故障，另外一个还可以操作。
另外这张图表示N 1的均流冗余系统。
这个图（原文地址：/public/seminar）上的情况就是正常操作的时候，二极管全面导通，就像没有作用一样，负载电流是三个电源，就是三个电源加起来、共起来的总电流，这是正常操作的情况。
万一有一个电源坏掉了，如果没有二极管隔离，那就可能把负载拉低，不能对负载供电。
比如这里出现输出短路，把整个输出短路，没办法对负载供电，这就需要二极管。
如果发生什么故障的时候，二极管就能避免刚才发生把负载短路的情况。
虽然应用简单，可提供足够的系统故障保护，但在正常工作状态下却有很多缺点。
一般的二极管有0.45V的压降，而且体积比较大。
那什么是有源或门？就是用场效应管代替二极管的功能，他们的导通电阻很低，用场效应管代替二极管，功耗可以小十倍。
这里有一个非常重要的概念,场效应管是双向导通的器件，所以用起来如果要达到二极管的功能，就有一个很重要的情况，就是发生故障的时候要关得很快速，这是一个重点。
DCDC开关电源的设计
引言随着电子技术的飞速发展，现代电子测量装置往往需要负电源为其内部的集成电路芯片与传感器供电。
如集成运算放大器、电压比较器、霍尔传感器等。
负电源的好坏很大程度上影响电子测量装置运行的性能，严重的话会使测量的数据大大偏离预期。
目前，电子测量装置的负电源通常采用抗干扰能力强，效率高的开关电源供电方式。
以往的隔离开关电源技术通过变压器实现负电压的输出，但这会增大负电源的体积以及电路的复杂性。
而随着越来越多专用集成DC/DC控制芯片的出现，使得电路简单、体积小的非隔离负电压开关电源在电子测量装置中得到了越来越广泛的应用。
因此，对非隔离负电压开关电源的研究具有很高的实用价值。
传统的非隔离负电压开关电源的电路拓扑有以下两种，如图1、图2所示。
图3是其滤波输出电容的充电电流波形。
由图3可见，采用图2结构的可获得输出纹波更小的负电压电源，并且在相同电感峰值电流的情况下其带负载能力更强。
由于图2的开关器件要接在电源的负极，这会使得其控制电路会比图1来得复杂，因此在市场也没有实现图2电路结构（类似于线性稳压电源调节芯片7915功能）的负电压开关电源控制芯片。
为了弥补现有非隔离负电压开关电源技术的不足，以获得一种带负载能力强、输出纹波小的非隔离负电压开关电源，本文提出一种采用Boost开关电源控制芯片LT1935及分立元件实现了图2所示原理的基于峰值电流控制的新型非隔离负电压DC/DC开关电源。
图1 传统的非隔离负电压开关电源电路结构1图2 传统的非隔离负电压开关电源电路结构2图3 两种开关电源滤波电容的充电电流波形1 工作原理分析本文设计的非隔离负电压DC/DC开关电源如图4所示，负电源工作在连续电流模式。
当电源控制器LT1935内部的功率三极管导通时，直流电源给输出电感L1和输出电容C1充电。
当电源控制器LT1935内部的功率三极管关断时，输出电感L1中的电流改由通过肖特基二极管VD1提供的低阻抗回路继续给输出电容C1充电直至下一个周期电源控制器LT1935内部的功率三极管再次导通。
一种超低输出纹波DCDC电源的设计
电力电子Pow er Electronic电子技术与软件工程Electronic Technology & Software Engineering 一种超低输出纹波D C/D C电源的设计刘林王多笑金阳(中国电子科技集团公司第四十三研究所安徽省合肥市230088 )摘要：本文介绍了一种超低输出纹波电压DC/D C电源的设计，详述了电路拓扑结构的设计、超低输出纹波电压的设计和辅路抗过栽 设计等，该电路具有超低输出纹波和转换效率高的优点可以应用于各种对电源噪声敏感并对功耗要求高的场合。
关键词：DC/D C电源；超低输出纹波；启动过冲1引言目前在数字逻辑电路、图像处理电路等对噪声比较敏感的电路中通常采用噪声电压较低的线性电源进行供电，但是线性电源存在转换效率低的缺点。
随着电子系统小型化的发展，电子系统对超低输出纹波噪声且高转换效率的开关电源有着越来越强烈的需求。
本文中设计的超低输出纹波D C/D C电源同时具有超低输出纹波电压和高转换效率两种优点，为整机系统的小型化及更新换代提供了高可靠、高纯净的二次电源。
2电路方案设计本文所要完成的电路基本要求是：(1)输入电压：18V;(2)输出直流电压：+5V;(3)输出功率：7.5W:(4)输出纹波电压：S l O m V;(5)输入与输出相互之间隔离。
2.1电路拓扑结构的设计电路选择了相对简单的反激式电路拓扑结构。
反激式拓扑结构电路简单，所需的元器件较少，主要适用于中小功率电源电路。
且反激电路作为成熟技术，可以有效地保证电路的可靠性。
电路原理框图如图1所示：采用单端反激式结构，由高频变压器、功率开关管、脉宽调制单元（P W M)、整流电路、滤波电路、取样比较电路、光耦隔离电路等电路组成。
2.2超低输出纹波电压的设计如果电路的输出纹波电压较大，会对输出端后级的负载产生影响，产生不必要的干扰。
目前常规D C/D C电源的纹波电压一般要求达到50m V以下即可，而本电路要求在带宽输出纹波电压低于10m V，对输出纹波要求很高，因此电路针对输出纹波电压进行了优化，具体优化措施如下：(1)优化次级整流滤波电路的版图布局，减少走线长度，增 大地线宽度；(2)优化变压器走线方向，减少变压器抽头的长度；(3)如图2所示在输出端设计了差模和共模滤波相结合的滤 波电路，减少纹波电压。
电源纹波的产生、危害、测量和抑制
1 引言对于电子产品来说唯一不可缺少的是电源，但是它除了提供能量外，也带来了纹波、噪声等影响电子产品正常工作的影响。
纹波电压对高放、本振、混频、滤波、检波、A/D变换等电路都会产生影响，在设计控制设备、电子仪器、电视、摄像机等电子产品时都要想办法尽量减小纹波.为此就要了解纹波、知道它是如何产生的、如何测量以及抑制方法。
2 电源纹波纹波是附着于直流电平之上的包含周期性与随机性成分的杂波信号，指在额定输出电压、电流的情况下，输出电压中的交流电压的峰值。
狭义上的纹波电压，是指输出直流电压中含有的工频交流成分.纹波用示波器可以看到,在直流电压上下轻微波动,就像水平面上波动的水纹一样，所以被称为纹波（见图1）。
图1 RIGOL示波器DS1302观察的纹波信号波形2。
1 电源纹波产生我们通常在产品中用的电源主要有线性电源和开关电源二大类,输出的直流电压是一个固定值，由交流电压经整流、滤波、稳压后得到.由于滤波不干净，直流电压中含有交流成分，这就产生了纹波.纹波是一种复杂的杂波信号，它是围绕输出直流电压上下来回波动的周期性信号，但周期和振幅不是定值,随时间而变，不同电源的纹波波形不一样。
产生电源纹波的因素有许多，即使你用电池供电也会因负载的波动而产生波纹。
线性电源由于我国供电频率是50Hz，所以它的纹波主要来自工频50Hz变压器，纹波电压的频率常常是50nHz,n取自然数，大小取决于整流电路的类型。
对于半波整流,是1;对于全波整流,是2;对于三相全波整流,是6,即300Hz。
所以这种电源的输出端纹波主要是50HZ或它的整数倍，幅值小，较易滤除，通常纹波可做到几mV。
如假定整流桥输出负载电流IL，负载电压VL，整流桥输人交流电压幅值Vm及其输人交流电压频率f，则其输出的纹波电压由表1各式计算.表1 整流纹波电压采用功率匹配法或等效电流源法计算纹波电压，一般表示为：△U＝ILsin2wt／（2wC) （1）从式（1)中可以看出，纹波频率为输人频率的两倍,其幅值正比于变换器的输出电流，反比于输人电压频率和平滑电容的大小。
DC-DC升压开关电源设计
一、设计要求本课程要求设计一个DC-DC升压开关电源，输入低压直流信号，输出为高压直流信号。
设计要求：1、输入5V直流，输出12V、100mA直流2、在额定负载情况下，纹波的峰-峰值<=30mV3、输出尖峰电压峰-峰值<=200mV4、100mA电压下降<=30mV二、设计方案1、理论基础The boost converter，是一种开关直流升压电路，它可以是输出电压比输入电压高。
在充电过程中，开关闭合（三极管导通），等效电路如图二，开关（三极管）处用导线代替。
这时，输入电压流过电感。
二极管防止电容对地放电。
由于输入是直流电，所以电感上的电流以一定的比率线性增加，这个比率跟电感大小有关。
随着电感电流增加，电感里储存了一些能量。
当开关断开（三极管截止）时，由于电感的电流保持特性，流经电感的电流不会马上变为0，而是缓慢的由充电完毕时的值变为0。
而原来的电路已断开，于是电感只能通过新电路放电，即电感开始给电容充电，电容两端电压升高，此时电压已经高于输入电压了。
升压完毕。
说起来升压过程就是一个电感的能量传递过程。
充电时，电感吸收能量，放电时电感放出能量。
如果电容量足够大，那么在输出端就可以在放电过程中保持一个持续的电流。
如果这个通断的过程不断重复，就可以在电容两端得到高于输入电压的电压。
2、实际方案本课题采用驱动式开关升压方式，主要利用电容和电感的储能特性实现。
具体可以分为以下几个部分。
第一个是振源，因为是开关电路，所以需要利用高频的方波信号实现三极管的导通与截止。
然后的主放大电路用来给负载端升压，需要一个三极管和一个电感，利用电感的储能实现直流信号的输出。
由于在开关闭合的瞬间，电感上会产生巨大的瞬时电压，而且电感的充电与放电是交替进行的，所以输出不可能是一个单纯的直流信号，那么就需要一个滤波电路把交流信号滤除。
之后为了稳定输出电压，就需要一个负反馈调节电路来控制主放大电路的开关。
三、方框图四、框内电路设计1、振荡电路此部分电路是由一个555定时器构成的多谐振荡器，它的工作原理如下：555的阈值输入THR和触发输入TRI相连，由电容的端电压Uc控制。
dcdc纹波处理
dcdc纹波处理DC-DC纹波处理是一种用于电源转换器的技术，旨在减小输出电压中的纹波幅度。
纹波是指输出电压中的交流成分，它会对电子设备的正常运行产生不利影响。
本文将介绍DC-DC纹波处理的原理、常见的纹波处理方法以及其在电源转换器中的应用。
我们来了解一下DC-DC纹波处理的原理。
在电源转换器中，由于开关器件的开关动作以及电感和电容元件的存在，输出电压会出现纹波现象。
纹波的幅度取决于电源转换器的设计和工作条件。
为了减小纹波幅度，需要采取相应的纹波处理措施。
常见的DC-DC纹波处理方法包括滤波电容、电感滤波、多级滤波等。
其中，滤波电容是最常用的纹波处理方法之一。
通过在输出端并联一个电容，可以将纹波电压分担到电容上，从而减小输出电压中的纹波成分。
电感滤波则是通过在输出端串联一个电感，利用电感的电流-磁场-电流的特性，抑制纹波电流的流动，从而减小纹波幅度。
多级滤波是将多个滤波电容和电感组合起来，以进一步提高纹波处理效果。
DC-DC纹波处理在电源转换器中具有广泛的应用。
例如，在电子设备中，直流电源需要将交流电转换为稳定的直流电，以供电子元件正常工作。
然而，由于电源转换器的工作原理，输出电压中会存在一定的纹波成分。
如果不进行纹波处理，这些纹波成分可能会对电子设备的正常运行产生干扰。
因此，DC-DC纹波处理在电源转换器中起着至关重要的作用，可以提高电源的稳定性和可靠性。
总结一下，DC-DC纹波处理是一种用于电源转换器的技术，旨在减小输出电压中的纹波幅度。
通过采取滤波电容、电感滤波、多级滤波等方法，可以有效地抑制纹波成分，提高电源的稳定性和可靠性。
在电子设备中，DC-DC纹波处理对于保证设备的正常运行至关重要。
希望通过本文的介绍，读者对DC-DC纹波处理有更深入的了解。
锂电池供电的高效、低纹波、低高频噪声电源设计
锂电池供电的高效、低纹波、低高频噪声电源设计作者：陈昕来源：《电子技术与软件工程》2015年第16期摘要设计了一种锂电池供电的非隔离多路直流电源，嵌入到便携式移动设备中，电源有两路功率较大，效率、纹波、高频噪声的要求高。
存在锂电池输出电压低时与电源输出电压较接近，普通的降压DC/DC难以实现的问题，设计采用了超低压差、占空比可达100%、高效率的BUCK变换器，解决了该问题。
其中一路要求输出电压大范围可调、纹波小于1mV；设计采用了BUCK加LDO电路进行稳压，又明显减小了电源纹波；还用减法放大器控制BUCK电路，保持LDO的工作压差是较小的固定值，保证了电源的高效率。
电源又增加了LC滤波和磁珠滤波，对进一步减小纹波和高频噪声的效果较好。
【关键词】BUCK LDO 纹波滤波锂电池因容量大、体积小、无记忆效应、电量检测容易、使用寿命长等许多优点，并且产品种类多，技术成熟，在许多移动设备、车辆中得到了广泛的使用。
非隔离的开关电源技术也非常成熟，具有体积小、效率高、芯片种类多等优点，很广泛地应用在各个领域中。
在某科研课题中，需要使用锂电池为便携式小体积设备提供多路直流电源，其中有两路输出的功率较大，要求输出的电压稳定。
一路是用电位器可调节输出直流电压，范围为6V～12V，最大输出电流为1.5A，纹波要求小于1mV；另一路是固定输出直流电压，要求输出电压为12V，最大输出电流为2.5A，纹波要求小于10mV。
两路负载是电气隔离的，工作时负载很稳定，两路电源输出的工作电流都不会超过3%。
选用锂电池考虑了重量、形状、可靠性、工作温度范围、连续工作时间等因素，综合分析后选用了容量为14.8V8AH的锂电池组。
设备的体积、重量、连续工作也要重视。
下面仅就以上两路电源的要求进行设计。
1 电源方案制定要减小设备的体积、重量，同时提高连续工作时间，效率是关键因素，效率高可以取消专用散热器，带来的好处是多方面的，因此要用开关电源技术。
dcdc电流纹波公式
dcdc电流纹波公式摘要：1.引言2.dcdc 电流纹波公式的概述3.dcdc 电流纹波公式的推导4.dcdc 电流纹波公式的应用5.结论正文：1.引言在电力电子系统中，DC-DC 变换器是一种常见的电源转换设备，广泛应用于通信、计算机、工业控制等领域。
然而，在实际应用中，由于各种原因，DC-DC 变换器的输出电压会存在一定的纹波，即所谓的电流纹波。
为了有效地分析和减小电流纹波，我们需要了解DC-DC 电流纹波的计算公式。
2.dcdc 电流纹波公式的概述DC-DC 电流纹波公式是用来描述DC-DC 变换器输出电压中交流分量的计算公式。
其主要目的是为了衡量输出电压的纯净程度，以便根据实际需求选择合适的变换器和优化系统设计。
3.dcdc 电流纹波公式的推导DC-DC 电流纹波公式的推导过程较为复杂，涉及到电力电子系统的基本原理和数学建模方法。
一般而言，DC-DC 电流纹波公式可以通过以下步骤推导得到：(1) 对DC-DC 变换器进行数学建模，包括输入电压、输出电压、开关电流等；(2) 根据电力电子系统的基本原理，列出DC-DC 变换器的状态方程；(3) 对状态方程进行线性化处理，得到一个小信号模型；(4) 通过对小信号模型进行频域分析，得到DC-DC 电流纹波公式。
4.dcdc 电流纹波公式的应用DC-DC 电流纹波公式在实际应用中有着广泛的应用，主要包括以下几个方面：(1) 系统性能分析：通过计算电流纹波，可以评估DC-DC 变换器的性能，为系统设计提供参考；(2) 系统优化设计：根据电流纹波公式，可以分析不同设计参数对系统性能的影响，从而进行优化设计；(3) 故障诊断：当DC-DC 变换器出现故障时，电流纹波会发生变化，可以通过测量和分析电流纹波来进行故障诊断。
5.结论DC-DC 电流纹波公式是电力电子系统中一个重要的计算公式，对于分析和优化DC-DC 变换器性能具有重要意义。
开关电源输出纹波很大是什么原因及解决方法
开关电源输出纹波很大是什么原因及解决方法近年来，开关电源以其体积小，重量轻，效率高等优点，在工程领域、医疗机构、科学研究等方面有着越来越广泛的应用。
本文着重解决一款能输出10 A电流12V电压的特殊恒流源的纹波抑制问题，专门用于大功率的半导体激光器驱动。
该激光器需求高稳定的光功率输出，激光器输出光功率的稳定性是一个主要参数，半导体激光器的光功率稳定性主要表现在输入电流的稳定性，输入电流的纹波越小光功率稳定性越好。
目前，解决开关电源纹波的方法有若干种，各有其优缺点，由于输出电流是10 A的大电流，一般的方法不能适用。
纹波是工频引起的，减小纹波，作用很大的方法：1.，输出用π型电路，就是一个电容，一个电感，再一个电容的方式。
2。
输出电容一定要用高频低阻，甚至用固态电容，这两点是最有效果的方法。
还有加大电容容量都行，但这个效果就没那么明显开关电源纹波的产生我们最终的目的是要把输出纹波降低到可以忍受的程度，达到这个目的最根本的解决方法就是要尽量避免纹波的产生，首先要清楚开关电源纹波的种类和产生原因。
随着SWITCH的开关，电感L中的电流也是在输出电流的有效值上下波动的。
所以在输出端也会出现一个与SWITcH同频率的纹波，一般所说的纹波就是指这个。
它与输出电容的容量和ESR有关系。
这个纹波的频率与开关电源相同，为几十到几百KHz。
另外，SWITCH一般选用双极性晶体管或者MOSFET，不管是哪种，在其导通和截止的时候，都会有一个上升时间和下降时间。
这时候在电路中就会出现一个与SWITCH上升下降时间的频率相同或者奇数倍频的噪声，一般为几十MHz。
同样二极管D在反向恢复瞬间，其等效电路为电阻电容和电感的串联，会引起谐振，产生的噪声频率也为几十MHz。
这两种噪声一般叫做高频噪声，幅值通常要比纹波大得多。
如果是AC／DC变换器，除了上述两种纹波（噪声）以外，还有AC噪声，频率是输入AC电源的频率，为50～60Hz左右。
dcdc模块的fb纹波
dcdc模块的fb纹波
DC-DC模块的FB纹波是指在开关电源中，反馈电压（FB）的纹波大小。
在DC-DC模块中，FB纹波通常是指在开关电源输出端的反馈电压中存在的交流成分。
这个纹波是由于开关电源工作时产生的脉冲信号以及输出滤波电感和电容的影响。
FB纹波的大小对于开关电源的性能和稳定性有着重要影响。
较大的FB纹波会影响到反馈回路的稳定性，可能导致输出电压的波动增大，甚至引起系统不稳定。
因此，设计中需要尽量减小FB纹波，以提高开关电源的性能和稳定性。
FB纹波的大小受到多种因素的影响，包括开关频率、输出滤波电感和电容的数值、输入电压波动等。
为了降低FB纹波，可以采取一些措施，例如增加输出滤波电感和电容的数值、提高开关频率、改善PCB布局等。
总的来说，DC-DC模块的FB纹波是开关电源中一个重要的性能指标，需要在设计和应用中引起足够的重视，以确保系统的稳定性和可靠性。
一种高精度低纹波的DC-DC电源设计
一种高精度低纹波的DC-DC电源设计
刘金涛;田书林;付在明
【期刊名称】《中国测试》
【年(卷),期】2010(036)006
【摘要】针对精密仪器电源需求,设计了一种高精度低纹波DC-DC电源模块,该模块实现了极低导通电阻的模拟开关,设计了应用开关电源方式的直流电压转换电路,提出了一种将负电平电流吸收源改进为电流输出源的电路设计方法.针对开关电源的EMC电路特性,可将设计的EMI滤波电路中的电源输出纹波减少到最小程度,并对电源完整性进行了分析和印制板设计分析.实践证明,该电路很好地满足了精密仪器的电源要求.
【总页数】3页(P62-64)
【作者】刘金涛;田书林;付在明
【作者单位】电子科技大学自动化工程学院,四川成都611731;电子科技大学自动化工程学院,四川成都611731;电子科技大学自动化工程学院,四川成都611731【正文语种】中文
【中图分类】TN86;TP303+.3
【相关文献】
1.一种新型低纹波高精度数控直流电流源 [J], 吴谨绎;张永忠;张凌涛
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电源纹波抑制比PSRR
PSRR，就是Power Supply Reject i on Ratio的缩写，中文含意为“电源纹波抑制比”。
也就是说, PSRR 表示把输入与电源视为两个独立的信号源时，所得到的两个电压增益的比值。
基本计算公式为：PSRR = 20log[(Ripple(i n) / Ripple(out))]PSRR 的单位为分贝(dB)，采用对数比值。
从上面的式子可以看出，影响输出信号的因素除了电路本身之外，还受到了供电电源的影响。
PSRR 是一个用来描述输出信号受电源影响的量，PSRR 越大，输出信号受到电源的影响越小。
还可得出，输出电压V out 是V in 与电源电压 V CC 的函数。
如果输入信号V in 变化了⊿Vin，输出信号的变化量⊿V out 是由输入到输出的电压增益A v 乘以输入电压的变化量⊿Vin。
如果把电源电压变化⊿VCC 看作一个很小信号，由于电源电压变化导致的输出电压的变化量⊿V out 则为电源电压到输出的电压增益A vo 乘以电源电压变化量⊿VCC。
不稳定的供电电压势必会影响输出信号的波形，影响的幅度取决于PSRR。
所以需要侧重于运放等的去耦设计和电源的设计（通常较多用 L DO 线性电源给运放供电）。
PSRR 是在单位闭环增益情况下得到的，因此在负反馈应用中引起的输出变化需乘以闭环增益。
一般地，PSRR 有3个具体参数：+PSRR，-PSRR，+/-PSRR。
表示从某个电源端或两个电源端分别或同时异向低频变化，在运放差分输入端引入的传输或影响量值。
如上所分析的：⊿Vps=1V 的电源变化，在PRSS=80dB 运放输入端，导致⊿Vdi=100uV的变化（PSRR=20log⊿V ps/⊿Vdi）。
于是运放输出电压产生的变化：⊿V o=⊿Vdi（1+Rf/Ri）；Rf--反馈电阻，Ri--输入电阻。
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DC／DC电源中的纹波抑制设计摘要：介绍了一种有效抑制纹波的实现方法。
并用实验结果表明，采用文中的方案可对DC／DC电源的输出纹波进行有效的抑制，可以改善供电设备的稳定性。
关键词：纹波；滤波器；LC；电源
0 引言
开关电源以其体积小、效率高等优点在通信设备中得到了广泛应用。
但对于输出电压纹波要求较小的场合，传统开关电源设计的输出电压纹波较大，已不能达到设计要求。
而通过采用本文的有源滤波器及其前端加入LC低通滤波器网络的方法，则能够对纹波进行有效抑制，从而达到设计所需要的指标。
实验结果表明，该方法具有一定的理论与实际意义。
1 有源滤波器原理
有源滤波器的设计原理图如图1所示，图中采用了一个运算放大器、四个电阻和两个电容来构成有适当阻尼的二阶有源低通滤波器。
利用理想运放的分析方法，求得该电路的频率特性函数为：
一般情况下，根据二阶低通滤波器的频率特性函数为：
通过上式可以求出该有源滤波器的一些参数，如自然角频率ωn阻尼系数ξ和闭环增益Avf等：
由上面的公式可以推得二阶低通滤波器的幅频特性Avf(ω)和相频特性φf(ω)为：
图2所示是其幅频特性与相频特性图。
2 LC低通滤波器
在实际应用中，有源低通滤波器由于受到运算放大器的增益和带宽限制，其工作在高频段的波形效果不太理想，而在有源低通滤波器的前端加入截止频率较高的LC低通滤波器，则可以达到比较理想的纹波抑制效果。
其前端加入LC的滤波器原理图如图3所示。
3 实验结果及其波形
在有输出纹波的波形中，图4给出了未使用有源滤波网络的输出电压纹波图，而图5所示则是使用有源滤波网络后的输出电压纹波图。
4 结束语
通过对比可以看出，采用本文的有源滤波网络及在其前端加入LC低通滤波电路，可以有效的滤除电压纹波，达到方案中所要求的技术指标，同时，供电设备的工作稳定性也可得到可靠保证。