今天我们来聊一聊开关电源的纹波问题,输出纹波是我们判定电源性能的重要标准,如果产品的纹波达不到要求的话,这个设计无疑是失败的。那我们来探讨一下怎样使开关电源的输出纹波最小?
网友qi ma 提出这样的问题,在设计开关电源时,怎样使得开关电源输出的纹波最小?问题链接:http://www.deyisupport.com/question_answer/analog/power_management/f/24/t/827.aspx
感谢TI FAE 们,他们分别是Liang Sun和 Jim Chen,给我们提供了莫大的帮助,给我们引导了一个思路,整体性把握。
其实解决的办法很多,主要向输出端的器件和开关元件方面考虑,像电感对输出的纹波影响是最大的,因为它是能量转换元件,输出的纹波主要电感产生的。输出的滤波电容也非常重要,电容主要是吸收纹波的作用,所以选择大电容可以起到好效果。再就是开关器件的方面,选择性能好和频率高的开关,对电源的性能起到很好的作用。
以Buck电源为例,下面总结几点方法,对于一定的输入输出电压和负载电流来说,电源输出的纹波来源于电感电流纹波。简单来说有以下几个方法减小纹波:
1)在适合范围内增大开关频率。
2)增大感值,从而减小纹波电流;
3)增大输出电容值,选择ESR很小的电容作为滤波电容;
4)合理选择开关器件也是必要的,性能好的开关器件可以将纹波做得更小
5)控制环路方面一定要调整好,利用负反馈原理,可以降低输出的纹波。
6)在电源输出端加上高质滤波器,一级滤波不行,可以做二级滤波
user3674641:
纹波与环路和滤波关系较大。滤波又与输入的大电解和输出DC滤波的电解有关,有必要时也会加入LC。
xiaohua huang:
回复 user3674641:
对,方法的总结都有提到过,其实主要是考虑电感和开关频率
xiaohua huang:
回复 Yun Chen1:
对对,这也要考虑,忽略了这点。其实Layout对电源整体性能影响也是很大的,比如EMI