如何降低电源纹波噪声的分析与应用
开关电源工作时，如何抑制纹波和减小高频噪声？
开关电源工作时，如何抑制纹波和减小高频噪声？
开关电源通过高频化的能量变换获得较高的能量转换效率，工作频率一般是几十KHz到上百KHz。
相对于线性电源，开关电源工作时的高频噪声是比较多的，纹波系数也相对较高，需要设计合适的滤波电路来抑制纹波和消除高频噪声。
电容滤波
在电源电路中，电容滤波是必不可少的。
在开关电源电路中，滤波电容的选择显得特别重要，特别是输出端的滤波电容。
由于工作频率较高，需要考虑电容的阻抗和频率特性，滤波电容容量并不是越大越好。
因为电源的频率提高后，电容值会急剧下降，所以选择滤波电容的时候我们需要考虑电容的ESR（等效串联阻抗）。
需要尽量使用ESR值小的滤波电容。
电容需要在工作频率内有较低的等效阻抗才会有良好的滤波效果。
选择电容时需要考虑开关电源的工作频率，输出电压，输出电流，电容容值大小可以参考前辈们的计算公式：C>0.289/{f×（U/I）× ACv}，ACv是纹波系数，单位是%。
LC滤波
电感有着通直流隔交流的特性，加入滤波电感对消除高频噪声有着非常好的效果。
电容和电感组合在一起使用效果更好。
如果有必要，我们还可以加入二级的LC滤波电路。
使用滤波电感时，需要根据开关电源的功率选择适当的功率电感。
LDO滤波
LDO（低压差线性稳压器）有一项噪声抑制比的指示，也有着很好的滤波效果，加入LDO后，纹波系数会大幅的降低，对抑制纹波和消除高频噪声非常有效。
开关电源纹波分析及抑制(精华)
主题: 开关电源纹波的产生与控制开关电源输出纹波主要来源于五个方面：输入低频纹波、高频纹波、寄生参数引起的共模纹波噪声、功率器件开关过程中产生的超高频谐振噪声和闭环调节控制引起的纹波噪声1、低频纹波是与输出电路的滤波电容容量相关。
电容的容量不可能无限制地增加，导致输出低频纹波的残留。
交流纹波经DC/DC变换器衰减后，在开关电源输出端表现为低频噪声，其大小由DC/DC变换器的变比和控制系统的增益决定。
电流型控制DC / DC变换器的纹波抑制比电压型稍有提高。
但其输出端的低频交流纹波仍较大。
若要实现开关电源的低纹波输出，则必须对低频电源纹波采取滤波措施。
可采用前级预稳压和增大DC / DC变换器闭环增益来消除。
低频纹波抑制的几种常用的方法:a、加大输出低频滤波的电感，电容参数，使低频纹波降低到所需的指标。
b、采用前馈控制方法，降低低频纹波分量。
2、高频纹波噪声来源于高频功率开关变换电路，在电路中，通过功率器件对输入直流电压进行高频开关变换而后整流滤波再实现稳压输出的，在其输出端含有与开关工作频率相同频率的高频纹波，其对外电路的影响大小主要和开关电源的变换频率、输出滤波器的结构和参数有关，设计中尽量提高功率变换器的工作频率，可以减少对高频开关纹波的滤波要求。
高频纹波抑制的目的是给高频纹波提供通路，常用的方法有以下几种:a、提高开关电源工作频率，以提高高频纹波频率，有利于抑制输出高频纹波b、加大输出高频滤波器，可以抑制输出高频纹波。
C、采用多级滤波。
3、由于功率器件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，因此当矩形波电压作用于功率器件时，开关电源的输出端因此会产生共模纹波噪声。
减小与控制功率器件、变压器与机壳地之间的寄生电容，并在输出侧加共模抑制电感及电容，可减小输出的共模纹波噪声。
减小输出共模纹波噪声的常用方法:a、输出采用专门设计的EMI滤波器。
b、降低开关毛刺幅度。
4、超高频谐振噪声主要来源于高频整流二极管反向恢复时二极管结电容、功率器件开关时功率器件结电容与线路寄生电感的谐振，频率一般为1-10MHz,通过选用软恢复特性二极管、结电容小的开关管和减少布线长度等措施可以减少超高频谐振噪声。
5招搞定!抑制纹波、减小高频噪声超简单
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开关电源的纹波和噪声是一个本质问题，换而言之无论纹波和噪声多幺小，也无法从根本上去除，再绝对的讲，开关电源无论成本怎幺提高，也无法完全达到线性电源的性能和特点。
那幺，通常抑制或减少它的做法有五种：
1.加大电感和输出电容滤波
根据开关电源的公式，电感内电流波动大小和电感值成反比，输出纹波和输出电容值成反比。
所以加大电感值和输出电容值可以减小纹波。
同样，输出纹波与输出电容的关系：vripple=Imax/(Co×f)。
可以看出，加大输出电容值可以减小纹波。
通常的做法，对于输出电容，使用铝电解电容以达到大容量的目的。
但是电解电容在抑制高频噪声方面效果不是很好，而且ESR 也比较大，所以会在它旁边并联一个陶瓷电容，来弥补铝电解电容的不足。
同时，开关电源工作时，输入端的电压Vin 不变，但是电流是随开关变化的。
这时输入电源不会很好地提供电流，通常在靠近电流输入端(以BucK 型为例，是SWITcH 附近)，并联电容来提供电流。
上面这种做法对减小纹波的作用是有限的。
因为体积限制，电感不会做的很大；输出电容增加到一定程度，对减小纹波就没有明显的效果了；增加开关频率，又会增加开关损失。
所以在要求比较严格时，这种方法并不是很好。
关于开关电源的原理等，可以参考各类开关电源设计手册。
2.二级滤波，就是再加一级LC 滤波器
LC 滤波器对噪纹波的抑制作用比较明显，根据要除去的纹波频率选择合适的电感电容构成滤波电路，一般能够很好的减小纹波。
消除纹波的方法
消除纹波的方法
纹波是指在电力传输过程中出现的电压或电流波动现象，可能会影响电力系统
的稳定性和安全性。
因此，消除纹波是电力系统运行中非常重要的一项任务。
以下是一些常用的消除纹波的方法：
1. 调整电源质量：电源质量不佳是导致纹波的一个常见原因。
因此，可以通过
安装电力滤波器、使用电源稳压器等措施来提高电源的质量，减少纹波的产生。
2. 安装滤波器：滤波器是一种能够滤除电力信号中的杂波和谐波的装置。
在电
力系统中，安装滤波器可以有效消除纹波，提高电力系统的稳定性。
3. 使用电容器：电容器是一种能够储存电能的元件，可以在电力系统中起到平
滑电压波动的作用。
通过合理配置电容器，可以消除电力系统中的纹波。
4. 调整负载平衡：负载不平衡也是导致电力系统中纹波产生的原因之一。
因此，通过调整负载的平衡性，可以有效减少电力系统中的纹波。
5. 使用线性稳压器：线性稳压器是一种能够稳定输出电压的电子元件，可以有
效消除电力系统中的纹波。
通过使用线性稳压器，可以提高电力系统的稳定性和可靠性。
6. 加装电容：电容器是一种可以储存电能的电子元件，可以在电力系统中平滑
电压波动。
通过合理加装电容，可以有效消除电力系统中的纹波。
总的来说，消除电力系统中的纹波是电力系统运行中非常重要的一项任务，可
以通过调整电源质量、安装滤波器、使用电容器、调整负载平衡、使用线性稳压器等方法来实现。
通过有效的消除纹波，可以提高电力系统的稳定性和可靠性，确保电力系统的正常运行。
直流可调稳压电源的噪声与纹波抑制技术
直流可调稳压电源的噪声与纹波抑制技术直流可调稳压电源在电子设备中起到了至关重要的作用。
然而，由于电源输出的噪声和纹波存在，会给电子设备的正常运行和性能产生不利影响。
因此，噪声和纹波抑制技术成为了直流可调稳压电源设计中的重要一环。
一、噪声来源及其产生机制噪声是电子设备中不可避免的问题，电源作为电子设备的基础设备，其输出的噪声主要来自于以下几个方面：1.原始电源原始电源本身存在电网上的高频噪声和谐波，这些噪声会通过输入端进入到直流可调稳压电源中。
2.开关电路直流可调稳压电源常采用开关电路来进行电压的转换与调节，开关电路在转换的过程中会产生噪声。
3.输出滤波电容为了减小输出端的纹波，通常会在输出端增加滤波电容，然而，滤波电容的不理想效果会导致输出端产生噪声。
噪声的产生机制主要有两个方面，即共模噪声和差模噪声。
共模噪声是指在输入和输出之间，两个信号共同指向地，由于电源和地之间的电阻和电感的存在，导致共模噪声的传播。
差模噪声则是指输入和输出之间的两个信号相对地的差分信号，由于传输路径上的纹波噪声和杂散噪声引起。
二、噪声与纹波的影响噪声对电子设备的影响主要有两个方面。
首先，噪声会导致电子设备的工作不稳定，甚至失效。
在某些需要高精度的测量或信号处理系统中，噪声的存在会导致系统的误差增大，从而影响到整个系统的正常运行。
其次，噪声也会影响到电子设备的性能。
对于一些高要求的电路系统，如音频放大器、射频通信系统等，噪声会被放大并带入到信号中，从而影响到信号的质量和清晰度。
纹波则主要影响到电子设备的工作稳定性。
纹波会使得直流可调稳压电源输出的电压不稳定，并产生波动，进而引发电子设备工作不正常。
三、噪声与纹波抑制技术针对上述噪声与纹波问题，设计师们提出了一系列的技术手段来进行抑制。
1.滤波电路滤波电路是直流可调稳压电源中最常见的噪声和纹波抑制技术。
通过在电源输出端增加合适的滤波电容，可以滤除大部分的高频噪声和纹波。
2.反馈控制反馈控制是一种常用的噪声抑制技术。
降低开关电源纹波的三个要素
降低开关电源纹波的三个要素
开关电源要降低纹波主要要在以下三个方面下功夫：
1、储能电感。
储能电感在工作频率下的Q值越大越好，许多人只留意到电感量，其实Q值的影响要大得多，电感量只要满意要求允许在很大范围内波动。
2、滤波电容。
滤波电容的ESR和ESL是特别重要的参数，越低越好，仅追求容量是远远不够的，当然在满意足够低的ESR和ESL的前提下，容量大些较好。
开关电源的滤波电容优选X7R或X5R电容与钽电解的组合，纹波稍放宽可用Y5V电容和瘦高外观的铝电解(低ESL 型)协作。
3、PCB设计。
开关电源的PCB设计特别重要，在前两个条件都满意时假如纹波参数还是达不到手册中载明的数值，问题就可以确定是出在PCB上，开关电源芯片的取样及滤波回路的设计特别讲究，PCB 分布参数会导致调整误差或滤波效率变差，严峻时甚至可能导致自激(一般在特定的负载强度下发生)，故不得不查。
原则是取样回路和滤波回路要尽量贴近开关电源IC，PCB走线不行太长、太细，类似的储能电感也有同样原则，只是影响稍小，布局、走线不利相当于降低了电感的Q值。
最终要说的是，因开关电源IC的内电路设计不同纹波指标也是不同的，多数状况下，开关频率高的简单获得较低的纹波，但价格及对外围元件的要求相对更高，所以要依据需要合理选择，够用即可，
否则要付出不必要的成本，器件手册的认真阅读及理解是第一步。
降低电源纹波噪声的方法
降低电源纹波噪声的方法
降低电源纹波噪声的方法有多种，以下是一些常见的方法:
1. 采用高品质的电源滤波器：电源滤波器可以有效地降低电源中的高频纹波和噪声，从而提高电源的稳定性和可靠性。
高品质的电源滤波器通常具有更高的滤波效果和更低的损耗。
2. 使用低通滤波器：低通滤波器可以有效地滤除高频纹波和噪声，从而提高电源的稳定性和可靠性。
低通滤波器可以使用电容或电感等元器件组成，但要注意滤波器的通带和阻带特性。
3. 优化电源电路设计：合理的电源电路设计可以降低电源中的高频纹波和噪声。
要注意电源电路中的元件选择、电路布局和信号隔离等方面。
4. 采用直流滤波器：直流滤波器可以有效地降低电源中的低频纹波和噪声，从而提高电源的稳定性和可靠性。
直流滤波器可以使用电解电容或电感等元器件组成。
5. 调整电源供电电压和频率：适当的调整电源供电电压和频率可以降低电源中的高频纹波和噪声。
但要注意调整电压和频率的变化不能过大，否则会对电源的稳定性产生不利影响。
以上是一些常见的降低电源纹波噪声的方法，实际应用中需要根据具体情况选择合适的方法。
同时，为了减少电源纹波噪声，还需要注重电源电路的设计和制造质量，从根本上提高电源的稳定性和可靠性。
直流稳压电源实验中的电源纹波噪声与滤波技术优化
直流稳压电源实验中的电源纹波噪声与滤波技术优化直流稳压电源在电子系统中起到了至关重要的作用。
然而，电源纹波噪声是一个无法避免的问题，它会对电路的性能产生负面影响。
为了提高电源的质量，我们需要采取适当的滤波技术来降低纹波噪声。
本文将介绍直流稳压电源实验中的电源纹波噪声问题，并探讨滤波技术的优化方法。
一、电源纹波噪声的定义与评估电源纹波噪声是指直流电源输出端波形的变化或噪声。
它通常由电源电压中存在的交流成分引起。
电源纹波噪声的大小可以通过纹波电压幅度来衡量。
在直流稳压电源实验中，我们常常使用示波器来观测电源输出端的波形。
通过示波器的测量结果，我们可以获得电源的纹波噪声数据。
通常情况下，电源纹波噪声的要求是越低越好，一般要求在几毫伏以下。
二、电源纹波噪声的影响电源纹波噪声会对电子系统的性能产生负面影响。
首先，它可能导致信号干扰，使得系统的信号质量下降。
其次，纹波噪声还可能影响系统的稳定性，并可能引起系统的震荡。
此外，纹波噪声还可能对系统的灵敏度产生不利影响。
三、滤波技术的优化为了降低电源纹波噪声，我们需要采取适当的滤波技术。
以下是几种常见的优化方法：1.电容滤波电容滤波是一种常见且简单的滤波技术。
它利用电容器的充电和放电特性来降低纹波噪声。
通过将电容器连接到电源输出端，可以减少电源纹波噪声的幅度。
2.电感滤波电感滤波是通过电感器来滤除电源纹波噪声的一种方法。
电感器具有对高频信号的阻抗特性，可以将高频噪声滤除。
通过将电感器连接到电源输出端，并与电容器结合使用，可以有效地降低纹波噪声。
3.多级滤波多级滤波是一种综合利用多种滤波技术来降低纹波噪声的方法。
通过串联连接多个不同的滤波器，可以进一步提高滤波效果。
4.稳压电路设计优化除了传统的滤波技术外，优化稳压电路的设计也可以降低电源纹波噪声。
例如，在电源输出端添加电阻来降低纹波噪声，或者更换更稳定的电源元件。
四、总结直流稳压电源实验中的电源纹波噪声是一个需要关注的问题。
dcdc滤除纹波的方法
DCDC滤除纹波的方法主要有以下几种：
1. 增大输出电感：电感越大，对高频噪声的抑制能力越强，因此增大输出电感可以有效地降低DCDC输出的纹波噪声。
2. 增大输出电容：电容可以吸收和存储电荷，因此增大输出电容可以减小DCDC输出的纹波噪声。
3. 在反馈的上电阻并一个前馈电容（一般为10pf\~100pf）：这种方法可以减少DCDC输出电压的纹波噪声，提高输出电压的稳定性。
4. 调节补偿引脚的RC参数：RC参数决定了DCDC的响应速度和稳定性，通过调整RC参数可以优化DCDC的输出性能，降低纹波噪声。
5. 在负载输入端加一级或者两级LC滤波电路：LC滤波电路可以有效地滤除高频噪声，提高DCDC输出的稳定性和可靠性。
需要注意的是，不同的DCDC电路和应用场景可能需要不同的滤波方法。
因此，在实际应用中，需要根据具体的电路参数和性能要求，选择合适的滤波方法。
同时，滤波电路的设计也需要考虑到成本、体积和可靠性等因素。
如何降低电源纹波
纹波的主要分类--闭环调节控制引起的纹波噪声
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4.5闭环调节控制引起的纹波噪声 b、合理选择闭环调节器的开环放大倍数和闭环调节器的参数，开环放大倍数 过大有时会引起调节器的振荡或自激，使输出纹彼含量增加，过小的开环放 大倍数使输出电压稳定性变差及纹波含量增加.所以调节器的开环放大倍数 及闭环调节器的参数要合理选取，调试中要根据负载状况进行调节，以获得 足够的环路稳定裕量。 c、在反馈通道中不增加纯滞后滤波环节.使延时滞后降到最小.以增加闭环调 节的快速性和及时性，对抑制输出电压纹波是有益的。
纹波的主要分类--闭环调节控制引起的纹波噪声
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4.5 闭环调节控制引起的纹波噪声 此纹波可通过以下方法进行抑制： a、在调节器输出增加对地的补偿网络，调节器的补偿可抑制调节器自激引起 的纹波增大。
例如： CCM模式的反激变换器控制至输出传递函数之间有一个右半平面的零点，当 占空比开始变化时(占空比增加时)，输出将会先向相反的方向变化(电源输 出电流减小)，易引起电路的振荡。
纹波的主要分类--功率器件开关过程中产生的超高频谐振噪声
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输出整流二极管的反向恢复问题也可以通过在输出整流管上串联一个饱和电 感来抑制。 如图5所示，饱和电感Ls与二极管串联工作。饱和电感的磁芯是用具有矩形 BH曲线的磁性材料制成的。同磁放大器使用的材料一样，这种磁芯做的电 感有很高的磁导率，该种磁芯在BH曲线上拥有一段接近垂直的线性区并很 容易进入饱和。实际使用中，在输出整流二极管导通时，使饱和电感工作在 饱和状态下，相当于一段导线；当二极管关断反向恢复时，使饱和电感工作 在电感特性状态下，阻碍了反向恢复电流的大幅度变化，从而抑制了它对外 部的干扰。
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直流稳压电源实验中的纹波与噪声分析与消除方法
直流稳压电源实验中的纹波与噪声分析与消除方法直流稳压电源在各种电子实验和设备中起着至关重要的作用。
在使用直流稳压电源时，我们常常会遇到纹波和噪声问题，这些问题可能会对电子元件和电路产生不利影响。
因此，对纹波和噪声进行准确的分析和消除是非常重要的。
本文将探讨直流稳压电源实验中纹波与噪声的产生原因、分析方法以及消除方法。
一、纹波与噪声的产生原因直流稳压电源实验中纹波与噪声的产生主要有以下几个方面的原因：1. 电源本身的问题：直流稳压电源可能存在电源波动或者电源的设计不合理，使得输出直流电压出现纹波。
2. 电源滤波电容：电源滤波电容的质量和容值对纹波有直接影响。
当电容的质量较差或容值较小时，就容易出现较大的纹波。
3. 复杂电路连接：在实验中，当直流稳压电源与其他电路连接时，电源输出的纹波与噪声可能通过其他电路产生耦合作用，从而出现在实验电路中。
二、纹波与噪声的分析方法在直流稳压电源实验中，我们可以采用以下几种方法进行纹波与噪声的分析：1. 示波器显示法：将直流稳压电源输出的电压信号接入示波器并设置合适的量程，观察示波器上的波形变化，从波形上可以分析纹波和噪声的幅度和频率。
2. 多用表测量法：通过将直流稳压电源输出的电压信号接入多用表，选择合适的测量范围和测量方式，测量电压的均值和波动值，从而获取纹波和噪声的相关信息。
3. 频谱分析法：通过频谱仪等设备对直流稳压电源输出的电压信号进行频谱分析，找出纹波和噪声所在的频率区域，并获取相应的幅度信息。
三、纹波与噪声的消除方法在直流稳压电源实验中，为了消除输出电压中的纹波与噪声，我们可以采用以下几种方法：1. 优化电源设计：选择质量较好的电源模块或器件，并合理设计稳压电路，使得电源本身的纹波和噪声尽量降低。
2. 选择合适的滤波元件：在直流稳压电源的输出端添加合适的滤波元件，如大容值电解电容、磁珠或者低通滤波器等，以实现对纹波和噪声的滤波处理。
3. 电源电容升级：对电源滤波电容进行升级，选择较大容值的优质电容来替换原有电容，以减小纹波和噪声的幅度。
电路中如何降低噪音和波纹电流
电路中如何降低噪音和波纹电流在电子电路的世界里，噪音和波纹电流就像是不和谐的音符，会影响整个电路系统的性能和稳定性。
它们可能导致信号失真、设备故障，甚至影响到整个系统的正常运行。
因此，学会如何降低电路中的噪音和波纹电流是电子工程师们必须掌握的重要技能。
要理解噪音和波纹电流，首先得知道它们是怎么产生的。
噪音在电路中可以来源于多个方面。
外部的电磁干扰，比如附近的电源线、电机或者无线通信设备，都可能向电路中引入不需要的电磁信号，从而形成噪音。
而在电路内部，元件的热噪声、散粒噪声以及闪烁噪声等也是常见的噪音源。
波纹电流则通常与电源相关。
当电源的输出不是完全平滑的直流，而是存在一定的周期性波动时，就产生了波纹电流。
这在一些使用滤波不充分的电源或者在负载变化较大的情况下尤为明显。
那么，我们可以通过哪些方法来降低这些不友好的“家伙”呢？一个有效的方法是优化电路布局。
在设计电路板时，要合理安排元件的位置，尽量缩短信号路径，减少信号的传输距离。
对于容易受到干扰的敏感信号线路，要与产生噪音的线路保持足够的距离，或者采用屏蔽措施。
而且，电源线和地线的布线也非常关键。
要确保电源线有足够的宽度，以降低电阻和电感，减少电源线上的电压降和波纹。
地线则要形成低阻抗的回路，避免形成环流产生噪音。
选择合适的电子元件也能对降低噪音和波纹电流起到很大的作用。
比如，在放大器的设计中，选择低噪声的放大器芯片可以从源头上减少噪音的产生。
对于电容和电感等储能元件，要根据电路的工作频率和性能要求，选择合适的参数和类型。
例如，在电源滤波电路中，使用大容量的电解电容来滤除低频的波纹，同时配合使用小容量的陶瓷电容来滤除高频的噪音。
滤波电路是降低波纹电流的重要手段。
常见的滤波电路有电容滤波、电感滤波以及 LC 滤波等。
电容滤波电路简单易用，通过电容的充放电作用来平滑电源输出。
电感滤波则利用电感的电流不能突变的特性，来抑制电流的变化，从而降低波纹。
LC 滤波结合了电容和电感的优点，能够提供更好的滤波效果。
直流稳压电源实验中的电源纹波噪声与滤波技术
直流稳压电源实验中的电源纹波噪声与滤波技术直流稳压电源是实验室、工厂等场所中电子设备测试和研发过程中常用的电源设备。
然而，在实际应用中，我们会发现电源输出的直流信号中会夹杂着一定的纹波和噪声，这会对被供电设备产生不利影响。
因此，有效地减小电源纹波噪声成为直流稳压电源实验中的重要课题。
本文将介绍电源纹波噪声的来源以及常用的滤波技术，以期为读者提供一些有关电源设计的参考和指导。
一、电源纹波噪声的来源在直流稳压电源实验中，电源纹波噪声主要由以下几个方面造成：1.1 整流输出波形的纹波由于整流输出电压是通过二极管等元件进行的，而这些元件在导通和截止过程中会导致输出电压有一定的变化。
这种输出波形的不平滑性会转化为纹波成分，对电源输出产生干扰。
1.2 电源变压器与电感阻抗特性电源变压器和电感在交流电源供应下，会引起一定的电感电流和电压变化。
这些变化会通过电路传递至电源输出，引入纹波噪声。
1.3 电源稳压电路的不完善性电源稳压电路中存在着各种元件的误差以及对于不同频率纹波的响应不同，这会导致输出波形的纹波噪声。
二、滤波技术的分类为了减小直流稳压电源实验中的纹波噪声，常用的滤波技术主要有以下几种：2.1 无源滤波技术无源滤波技术适用于纹波噪声频率较低的情况。
它主要依靠电容器或电感等元件对输入信号进行滤波，减小纹波噪声的幅度。
其中，电容器在减小高频噪声方面表现出色，而电感则对低频噪声拥有较好的滤波效果。
2.2 有源滤波技术有源滤波技术则通过采用放大器等有源元件来对输入信号进行增益和调节以减小纹波噪声。
有源滤波技术可以更好地适应各种频率的噪声，且具有较高的滤波效果。
2.3 混合滤波技术混合滤波技术是将无源滤波技术与有源滤波技术相结合的一种综合滤波方法。
通过无源滤波器降低输入信号中的纹波噪声幅度，然后由有源滤波器进一步调节和削弱残余的噪声。
这种混合滤波技术在实际应用中被广泛采用。
三、常见的滤波电路在直流稳压电源实验中，常见的滤波电路包括以下几种：3.1 均压滤波电路均压滤波电路是将一个电阻和电容并联在电源输出端，通过电阻分压和电容充电的方式来消除纹波噪声。
降低电源输出纹波噪声设计技巧
降低电源输出纹波噪声设计方法纹波噪声是衡量电源的一个重要指标，一个好的电源必须要把输出纹波噪声控制在一个合理的范围内。
但一般有哪些行之有效的降低纹波噪声的对策呢？下面我们抛砖引玉，简单讨论常用的八个方法。
1、电源PCB走线和布局反馈线路应避开磁性元件、开关管及功率二极管。
输出滤波电容放置及走线对纹波噪声至关重要，如图1所示，传统设计中由于到达每个电容的阻抗不一样，所以高频电流在三个电容中分配不均匀，改进设计中可以看出每个回路长度相当即高频电流会均匀分配到每个电容中。
图1如果PCB是多层板，可以选择和主电流回路层最近一层覆地，覆地可以有效的解决噪声问题，注意，尽量保证覆地的完整性。
2、场效应管D级与输入正之间加RCD一般选择场效应管的反向恢复时间要比二极管D1慢2~3倍，以避免形成直通电流，此电流会产生很强的磁场，可增大输出噪声干扰，所以可人为的通过栅极电阻R4来减慢开关管的开关速度。
为了不影响关断速度可以在栅极电阻并联一个二极管D2如图2所示。
图23、场效应管DS端并联RC可以在场效应管DS两端并联一个RC电路也可以有效的降低噪声干扰如图2所示，电容C2一般在100P左右，电容值过大会导致场效应管的开关损耗加大，电阻R2一般选取小于10Ω电阻。
4、输出二极管两端并联RC二极管在高速导通和关断时，反向恢复期间，二极管的寄生电感和电容会产生高频振荡，为了抑制高频振荡可在二极管两端加RC缓冲电路如图2所示，电阻R3一般在1Ω~100Ω，电容C3一般在100pF~1nF，如果电源工作频率较低，效率满足要求的话，二极管D3可以选择反向恢复时间较慢的二极管。
5、输出加二级LC滤波LC对噪声和纹波抑制效果比较明显，根据纹波频率选择合适电感电容值，但由于柱形电感价格低体积小的优点，所以一般LC中电感大都会选择柱形电感，然而柱形电感是开放式磁结构，对周围会产生较严重磁干扰，我们可以采用两个电感并排放置，且电流流入方向相反，即有助于引导磁通从一个磁柱到另一个磁柱，从而可以降低电磁干扰，如图3所示。
DCDC降低纹波噪声的3种方法
DCDC降低纹波噪声的3种方法
1、纹波的定义
纹波是指在直流电压或电流上，有规律的叠加在直流稳定量上的交流分量。
现实中的电压和电流并不是完全稳定的一条直线，而是叠加有很多的波动，并且这些波动的频率是固定的，把这些波动叫做纹波。
2、噪声的定义
噪声是指叠加在纹波之上，非连续存在并无规律的电压或者电流尖峰。
也就是说噪声指的是叠加在纹波上的杂波。
下面的图1很好的描述了什么是纹波噪声。
3、纹波噪声的危害
当电源的纹波噪声过大时，它们可能会影响运放的精度，干扰AD或者DA模块的工作，使得整机的精度大幅度下降。
4、如何降低纹波噪声
降低开关器件动作带来的纹波噪声：设计人员在实际的开发过程中，需要根据实际的电路
参数及性能要求进行适当的调整，进行综合考虑。
●降低输入前端的低频纹波：增加滤波措施，各种类型的电容及电感滤波电路：LC、π型等，
或者在一些条件允许的系统中，也可以在前端及后端增加稳压器件，来降低纹波噪声，在这种情况下该部分的纹波噪声则完全由稳压器件的性能决定。
●降低线路寄生及耦合导致的纹波噪声：从设计上改善寄生参数（如优化工艺设计及PCB走
线等等），还可以施加共模滤波方案。
降低电源纹波噪声只需三步
降低电源纹波噪声只需三步在应用电源模块常见的问题中，降低负载端的纹波噪声是大多数用户都关心的。
那么模块的纹波噪声该如何降低？下文为大家从纹波噪声的波形、测试方式、模块设计及应用的角度出发，阐述几种有效降低输出纹波噪声的方法。
一、电源的纹波与噪声介绍纹波和噪声即：直流电源输出上叠加的与电源开关频率同频的波动为纹波，高频杂音为噪声。
具体如图1所示，频率较低且有规律的波动为纹波，尖峰部分为噪声。
图1二、纹波噪声的测试方法对于中小微功率模块电源的纹波噪声测试，业内主要采用平行线测试法和靠接法两种。
其中，平行线测试法用于引脚间距相对较大的产品，靠测法用于模块引脚间距小的产品。
但不管用平行线测试法还是靠测法，都需要限制示波器的带宽为20MHz。
具体如图2和图3所示。
图2 平行线测试法注1：C1为高频电容，容量为1μF；C2为钽电容，容量为10μF。
注2：两平行铜箔带之间的距离为2.5mm，两平行铜箔带的电压降之和应小于输出电压的2%。
图3靠测法三、去除地线夹测试的区别测试纹波噪声需要把地线夹去掉，主要是由于示波器的地线夹会吸收各种高频噪声，不能真实反映电源的输出纹波噪声，影响测量结果。
下面的图4和图5分别展示了对同一个产品，使用地线夹及取下地线夹测试的巨大差异。
图4 使用地线夹测试-示波器垂直分辨率200mv/div图5 去除地线夹测试-示波器垂直分辨率50mv/div四、设计上PCB布局的影响好与坏的PCB布局，是设计上影响纹波噪声的关键因素。
差的PCB布局如图6所示，变压器输出的地，直接通过过孔连到背部的地平面，地平面连接电源的输出引脚。
此布局在输出5V/2A的负载下，实测电源尖峰达1.5V VP-P。
变压器上的噪声没有经过输出的滤波电容直接通过了输出引脚，导致纹波噪声很大。
图6 差的PCB布局如图7 所示是比较好的PCB布局，调整了变压器的位置，将变压器输出地通过两个电容后，再回到地平面和输出引脚相连。
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如何降低电源纹波噪声的分析与应用一、什么叫纹波？纹波(ripple)的定义是指在直流电压或电流中,叠加在直流稳定量上的交流分量；它主要有以下害处：1、容易在用电器上产生谐波，而谐波会产生更多的危害；2、降低了电源的效率；3、较强的纹波会造成浪涌电压或电流的产生，导致烧毁用电器；4、会干扰数字电路的逻辑关系，影响其正常工作；5、会带来噪音干扰，使图像设备、音响设备不能正常工作。
二、纹波的表示方法可以用有效值或峰值来表示，或者用绝对量、相对量来表示；例如：一个电源工作在稳压状态,其输出为12V5A，测得纹波的有效值为10mV，这10mV就是纹波的绝对量，而相对量即纹波系数=纹波电压/输出电压=10mv/12V=0.12 %；三、纹波的测试方法以20M示波器带宽为限制标准，电压设为PK-PK(也有测有效值的)，去除示波器控头上的夹子与地线(因为这个本身的夹子与地线会形成环路，像一个天线接收杂讯，引入一些不必要的杂讯)，使用接地环（不使用接地环也可以，不过要考虑其产生的误差），在探头上并联一个10UF电解电容与一个0.1UF瓷片电容，用示波器的探针直接进行测试；如果示波器探头不是直接接触输出点，应该用双绞线，或者50Ω同轴电缆方式测量。
四、开关电源纹波的主要分类开关电源输出纹波主要来源于五个方面：输入低频纹波、高频纹波、寄生参数引起的共模纹波噪声、功率器件开关过程中产生的超高频谐振噪声和闭环调节控制引起的纹波噪声1、低频纹波是与输出电路的滤波电容容量相关。
电容的容量不可能无限制地增加，导致输出低频纹波的残留。
交流纹波经DC/DC变换器衰减后，在开关电源输出端表现为低频噪声，其大小由DC/DC变换器的变比和控制系统的增益决定。
电流型控制DC / DC变换器的纹波抑制比电压型稍有提高。
但其输出端的低频交流纹波仍较大。
若要实现开关电源的低纹波输出，则必须对低频电源纹波采取滤波措施。
可采用前级预稳压和增大DC / DC变换器闭环增益来消除。
低频纹波抑制的几种常用的方法:a、加大输出低频滤波的电感，电容参数。
电容上的纹波有两个成分,一个是充放电时的电压升降量，一个是电流进出电容时ESR上的I*R电压降量。
通过输出纹波与输出电容的关系式：vripple=Imax/(Co×f)可以看出，加大输出电容值可以减小纹波。
或者可以考虑采用并联的方式减小ESR值。
b、采用前馈控制方法，降低低频纹波分量。
feedforward control (FFC) 前馈控制是按照扰动产生校正作用的一种调节方式，主要用于一些纯滞后或容量滞后较大的被控参数的控制。
其目的是加速系统响应速度，改善系统的调节品质。
2、高频纹波噪声来源于高频功率开关变换电路，在电路中，通过功率器件对输入直流电压进行高频开关变换而后整流滤波再实现稳压输出的，在其输出端含有与开关工作频率相同频率的高频纹波，其对外电路的影响大小主要和开关电源的变换频率、输出滤波器的结构和参数有关，设计中尽量提高功率变换器的工作频率，可以减少对高频开关纹波的滤波要求。
高频纹波抑制常用的方法有以下几种:a、提高开关电源工作频率，以提高高频纹波频率，有利于抑制输出高频纹波左图是开关电源电感L内的电流波形，其纹波电流△I可由下式算出：可以看出，增加L值，或者提高开关频率可以减小电感内的电流波动。
b、加大输出高频滤波器，可以抑制输出高频纹波。
c、采用多级滤波。
一般滤波多采用C型、LC型、CLC型，为了更好的抑制纹波，可以采用增加多一级LC滤波。
3、由于功率器件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，因此当矩形波电压作用于功率器件时，开关电源的输出端因此会产生共模纹波噪声。
减小与控制功率器件、变压器与机壳地之间的寄生电容，并在输出侧加共模抑制电感及电容，可减小输出的共模纹波噪声。
减小输出共模纹波噪声的常用方法:a、输出采用专门设计的EMI滤波器。
b、降低开关毛刺幅度。
主开关管是开关电源的核心器件，同时也是干扰源。
其工作频率直接与电磁干扰的强度相关。
随着开关管的工作频率升高，开关管电压、电流的切换速度加快，其传导干扰和辐射干扰也随之增加。
此外，主开关管上反并联的钳位二极管的反向恢复特性不好，或者电压尖峰吸收电路的参数选择不当也会造成电磁干扰。
4、超高频谐振噪声主要来源于高频整流二极管反向恢复时二极管结电容、功率器件开关时功率器件结电容与线路寄生电感的谐振，频率一般为1-10MHz,通过选用软恢复特性二极管、结电容小的开关管和减少布线长度等措施可以减少超高频谐振噪声。
a、理想的二极管在承受反向电压时截止，不会有反向电流通过。
而实际二极管正向导通时，PN结内的电荷被积累，当二极管承受反向电压时，PN结内积累的电荷将释放并形成一个反向恢复电流，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漏感和其他分布参数的影响下将产生较强烈的高频衰减振荡。
因此，输出整流二极管的反向恢复噪声也成为开关电源中一个主要的干扰源。
可以通过在二极管两端并联RC缓冲器，以抑制其反向恢复噪声。
二极管反向恢复的等效电路如下：图中：R0为次级绕线电阻，引线电阻及二极管导通电阻之和；L0为变压器漏感和引线电感之和；利用等效电路的计算公式i=Us/R0[1－e－(R0/L0)t]中，不难看出，在反向恢复前期的过程中所产生的电流尖峰是很大的。
再加上后期恢复中因为关断结电容的存在，在Us上还叠加了一个正弦衰减振荡Uoe－atsin(ωt＋θ)。
输出整流二极管的反向恢复问题也可以通过在输出整流管上串联一个饱和电感来抑制。
如图7所示，饱和电感L s与二极管串联工作。
饱和电感的磁芯是用具有矩形BH曲线的磁性材料制成的。
同磁放大器使用的材料一样，这种磁芯做的电感有很高的磁导率，该种磁芯在BH曲线上拥有一段接近垂直的线性区并很容易进入饱和。
实际使用中，在输出整流二极管导通时，使饱和电感工作在饱和状态下，相当于一段导线；当二极管关断反向恢复时，使饱和电感工作在电感特性状态下，阻碍了反向恢复电流的大幅度变化，从而抑制了它对外部的干扰。
图7 饱和电感在减小二极管反向恢复电流中的应用为了抑制二极管尖峰，需在二极管两端并联电容C或RC缓冲网络。
RC网络的取值原则：C从0.01μF～0.1μF，串联电阻用于限制电容C的放电电流，也为了阻止由于回路阻抗而引起的共振，起阻尼作用。
一般按下式选取：U0/I0≤R(R不小于4Ω)b、分布及寄生参数引起的开关电源噪声开关电源的分布参数是多数干扰的内在因素，开关电源和散热器之间的分布电容、变压器初次级之间的分布电容、原副边的漏感都是噪声源。
共模干扰就是通过变压器初、次级之间的分布电容以及开关电源与散热器之间的分布电容传输的。
其中变压器绕组的分布电容与高频变压器绕组结构、制造工艺有关。
可以通过改进绕制工艺和结构、增加绕组之间的绝缘、采用法拉第屏蔽等方法来减小绕组间的分布电容。
而开关电源与散热器之间的分布电容与开关管的结构以及开关管的安装方式有关。
采用带有屏蔽的绝缘衬垫可以减小开关管与散热器之间的分布电容。
如图8所示，在高频工作下的元件都有高频寄生特性，对其工作状态产生影响。
高频工作时导线变成了发射线、电容变成了电感、电感变成了电容、电阻变成了共振电路。
观察图8中的频率特性曲线可以发现，当频率过高时各元件的频率特性产生了相当大的变化。
为了保证开关电源在高频工作时的稳定性，设计开关电源时要充分考虑元件在高频工作时的特性，选择使用高频特性比较好的元件。
另外，在高频时，导线寄生电感的感抗显著增加，由于电感的不可控性，最终使其变成一根发射线。
也就成为了开关电源中的辐射干扰源。
图8 高频工作下的元件频率特性导线长度l ，线径d与其电感量的关系为：L(μH) = 0.002 l [ ln（4l / d ) －1 ]c、设计PCB板最好注意以下几点:c1、从输入到输出最好按顺序走线；c2、变压器底下和附近不走取样电路，保护电路，主芯片及振荡相关电路的线路；c3、总接地点取在输出滤波电容上比较合适，各电路接地点应从总接地点分别引出；c4、驱动信号到开关管走线尽可能短，且尽可能的粗，变压器到输出整流管也是一样；4、开关电源都需对输出电压进行闭环控制，调节器参数设计的不适当也会引起纹波。
当输出端波动时通过反馈网络进入调节器回路，可能导致调节器的自激振荡，引起附加纹波。
此纹波电压一般没有固定的频率。
在开关直流电源中，往往因调节器参数选择不适当会引起输出纹波的增大。
这部分纹波可通过以下方法进行抑制：a、在调节器输出增加对地的补偿网络，调节器的补偿可抑制调节器自激引起的纹波增大。
例如：CCM模式的反激变换器控制至输出传递函数之间有一个右半平面的零点，当占空比开始变化时(占空比增加时)，输出将会先向相反的方向变化(电源输出电流减小)，易引起电路的振荡。
建议使用PID补偿器或DPID(在PID上加一超前补偿)补偿器。
b、合理选择闭环调节器的开环放大倍数和闭环调节器的参数，开环放大倍数过大有时会引起调节器的振荡或自激，使输出纹彼含量增加，过小的开环放大倍数使输出电压稳定性变差及纹波含量增加.所以调节器的开环放大倍数及闭环调节器的参数要合理选取，调试中要根据负载状况进行调节。
c、在反馈通道中不增加纯滞后滤波环节.使延时滞后降到最小.以增加闭环调节的快速性和及时性，对抑制输出电压纹波是有益的。
b、图7给出几种常见噪声波形。
现对这些噪声波的形成原因及相应的抑制措施简述如下：（1）噪声波形如图7（a）所示。
形成原因：辅助电源或基准电压稳定性不够所致。
抑制措施：在相关部位并大电容。
（2）噪声波如图7（b）所示。
形成原因：布线不合理，引起交叉干扰。
抑制措施：调整布线。
（3）噪声波形如图7（c）所示。
形成原因：由于变压器漏感对采样形成干扰而引起自激，导致出现正弦振荡。
抑制措施：变压器要适当加以屏蔽，且屏蔽层要接地。
改进变压器绕制工艺。
（4）噪声波形如图7（d）所示。
幅值变化随机、无规则。
形成原因：在于采样电阻所加电压过高或印制板绝缘不良。
抑制措施：改进采样。
（5）噪声波形如图7（e）所示。
形成原因：整流二极管反向恢复期间引起的尖峰。
抑制措施：在二极管上并电容C或RC。
附：不同输出滤波结构的滤波电容计算公式（仅供参考）C滤波LC滤波 CLC滤波C=1440/r*RL C=1.175/r/L C1*C2= 3615/r*RL/L（L大于或等于2RL/942 ）。