降低電源紋波噪聲的一些常用方法

　　在應(yīng)用電源模塊常見(jiàn)的問(wèn)題中，降低負(fù)載端的紋波噪聲是大多數(shù)用戶都關(guān)心的。下文結(jié)合紋波噪聲的波形、測(cè)試方式，從電源設(shè)計(jì)及外圍電路的角度出發(fā)，闡述幾種有效降低輸出紋波噪聲的方法。

　　1、電源的紋波與噪聲圖示

　　紋波和噪聲即：直流電源輸出上疊加的與電源開關(guān)頻率同頻的波動(dòng)為紋波，高頻雜音為噪聲。具體如圖1所示，頻率較低且有規(guī)律的波動(dòng)為紋波，尖峰部分為噪聲。

　　圖1

　　2、紋波噪聲的測(cè)試方法

　　對(duì)于中小微功率模塊電源的紋波噪聲測(cè)試，業(yè)內(nèi)主要采用平行線測(cè)試法和靠接法兩種。其中，平行線測(cè)試法用于引腳間距相對(duì)較大的產(chǎn)品，靠測(cè)法用于模塊引腳間距小的產(chǎn)品。

　　但不管用平行線測(cè)試法還是靠測(cè)法，都需要限制示波器的帶寬為20MHz，同時(shí)需要去掉地線夾。

　　具體如圖2和圖3所示。

　　圖2 平行線測(cè)試法

　　注1：C1為高頻電容，容量為1μF;C2為鉭電容，容量為10μF。

　　注2：兩平行銅箔帶之間的距離為2.5mm，兩平行銅箔帶的電壓降之和應(yīng)小于輸出電壓的2%。

　　圖3靠測(cè)法

　　3、去除地線夾測(cè)試的區(qū)別

　　測(cè)試紋波噪聲需要把地線夾去掉，主要是由于示波器的地線夾會(huì)吸收各種高頻噪聲，不能真實(shí)反映電源的輸出紋波噪聲，影響測(cè)量結(jié)果。下面的圖4和圖5分別展示了對(duì)同一個(gè)產(chǎn)品，使用地線夾及取下地線夾測(cè)試的巨大差異。

　　圖4 使用地線夾測(cè)試-示波器垂直分辨率200mv/div

　　圖5 去除地線夾測(cè)試-示波器垂直分辨率50mv/div

　　4、設(shè)計(jì)上PCB布局的影響

　　好與壞的PCB布局，是設(shè)計(jì)上影響紋波噪聲的關(guān)鍵因素。差的PCB布局如圖6所示，變壓器輸出的地，直接通過(guò)過(guò)孔連到背部的地平面，地平面連接電源的輸出引腳。此布局在輸出5V/2A的負(fù)載下，實(shí)測(cè)電源尖峰達(dá)1.5V VP-P。

　　圖6 差的PCB布局