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DC/DC模块的电源纹波和噪声的介绍

  发布时间: 2022-01-12      浏览量:58
示波器探头

       随着开关频率和开关速度不断的提升,在使用开关型的DC/DC电源的时候,要特别关注输入输出电源的纹波。但是测量DC/DC电源的纹波和噪声没有一个行业标准。不同厂家的测试环境以及测试标准都不太一样,导致很多人很迷惑。接下来PRBTEK给大家简单介绍下电源纹波和噪声是什么?如何减小拾取的辐射噪声?

       这篇文章适合用于测量开关型DC/DC转换器的输入以及输出纹波,包括电荷泵,但是不适用于低压差稳压器(LDO)。

纹波和噪声Ripple and Noise

       纹波和噪声指的是在DC/DC转换器输入输出电容上的交流耦合信号,在测试中,一般我们会将这个信号带宽限制到20MHz。

       纹波和噪声主要由以下四项组成。

示波器探头.png

       1/电源纹波和PWM频率相同的。这个纹波表示了输入和输出电容上的充放电过程,在最大负载时,这个纹波达到最大值。这种电压的波动可以通过加大输入输出电容、加大输出电感来减小。

       2/开关噪声,这种噪声发生在电源的开关时刻。虽然开关噪声的重复周期和PWM频率一致,但是振荡频率一般都很高。开关噪声新的振幅一般取决于电源芯片、电路寄生参数以及PCB布板。

       3/工频噪声,一般是交流供电频率的两倍。我国供电频率是50Hz,所以它的纹波主要来自工频50Hz变压器。大小取决于整流电路的类型。对于半波整流,50Hz;对于全波整流,是100Hz;对于三相全波整流,300Hz。

       4/非周期性的随机噪声(NOISE),和AC电源开关频率均无关。

 由于现在AC-DC部分大多采用模块开关电源,后级DC/DC电路工频噪声比较小;随机噪声无法量化。所以一般不考虑这两项的影响,典型的开关电源纹波噪声如下图所示。我们需要测量的是纹波以及开关噪声之和。

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