原標(biāo)題：如何抑制開關(guān)電源的紋波噪聲

抑制開關(guān)電源的紋波噪聲是一個復(fù)雜但至關(guān)重要的問題，以下是一些有效的抑制方法：

一、低頻紋波噪聲的抑制

低頻紋波噪聲主要是由于開關(guān)管開關(guān)狀態(tài)的快速變化導(dǎo)致的。在開關(guān)管導(dǎo)通和關(guān)斷過程中，電流和電壓的快速變化會產(chǎn)生低頻紋波噪聲。這種噪聲通常具有較低的頻率，但可能對電路性能產(chǎn)生較大影響。

1. 加大輸出低頻濾波的電感和電容參數(shù)：通過增加電感值和電容值，可以有效降低低頻紋波噪聲。但需要注意的是，由于體積和成本的限制，電感和電容的參數(shù)不能無限制地增加。

2. 采取前反饋控制方法：通過引入前反饋控制，可以降低低頻紋波分量，從而提高電源的穩(wěn)定性。

二、高頻紋波噪聲的抑制

高頻紋波噪聲主要是由于開關(guān)電源內(nèi)部電路中的元件參數(shù)不匹配或寄生效應(yīng)導(dǎo)致的。例如，電容器的寄生電感、電阻器的寄生電容等都會產(chǎn)生高頻紋波噪聲。這種噪聲通常具有較高的頻率，但幅度相對較小。

1. 采用多級濾波：通過增加濾波器的級數(shù)，可以有效降低高頻紋波噪聲。多級濾波可以提供更寬的濾波帶寬和更好的濾波效果。

2. 加大輸出高頻濾波器：增加高頻濾波器的電容值和電感值，可以更有效地抑制高頻紋波噪聲。

3. 提高開關(guān)電源工作頻率：提高開關(guān)電源的工作頻率，可以使高頻紋波噪聲的頻率更高，從而更容易通過濾波器進行濾除。但需要注意的是，提高工作頻率也會增加開關(guān)損失和電磁干擾。

三、共模紋波噪聲的抑制

共模紋波噪聲是由于開關(guān)電源內(nèi)部電路中的元件之間存在電位差而產(chǎn)生的。當(dāng)開關(guān)電源工作在高頻時，電位差會導(dǎo)致電流在元件之間流動，從而產(chǎn)生共模紋波噪聲。

1. 采取專門設(shè)計的EMI濾波器：通過引入EMI濾波器，可以有效降低共模紋波噪聲。EMI濾波器能夠抑制高頻電磁干擾的傳輸，從而保護電路免受噪聲的干擾。

2. 降低開關(guān)毛刺幅度：通過優(yōu)化開關(guān)管的驅(qū)動電路和參數(shù)設(shè)置，可以降低開關(guān)毛刺的幅度，從而減少共模紋波噪聲的產(chǎn)生。

四、超高頻諧振噪聲的抑制

超高頻諧振噪聲是由于開關(guān)電源內(nèi)部電路中的元件之間存在諧振效應(yīng)而產(chǎn)生的。當(dāng)開關(guān)電源工作在高頻時，元件之間的諧振效應(yīng)會導(dǎo)致電流和電壓的波動，從而產(chǎn)生超高頻諧振噪聲。

1. 采用軟恢復(fù)特性二極管：通過引入軟恢復(fù)特性二極管，可以降低二極管在反向恢復(fù)期間產(chǎn)生的高頻振蕩，從而減少超高頻諧振噪聲的產(chǎn)生。

2. 使用結(jié)電容小的開關(guān)管：選擇結(jié)電容小的開關(guān)管可以降低開關(guān)過程中的高頻噪聲。

3. 減少布線長度：通過優(yōu)化電路布局和布線設(shè)計，可以減少元件之間的寄生電感和電容，從而降低超高頻諧振噪聲的產(chǎn)生。

五、閉環(huán)調(diào)節(jié)控制引起的紋波噪聲的抑制

閉環(huán)調(diào)節(jié)控制是開關(guān)電源中常用的控制方法之一。然而，閉環(huán)調(diào)節(jié)控制可能會導(dǎo)致開關(guān)電源內(nèi)部電路中的元件參數(shù)發(fā)生變化，從而產(chǎn)生紋波噪聲。

1. 在調(diào)節(jié)器輸出增加對地的補償網(wǎng)絡(luò)：通過增加補償網(wǎng)絡(luò)，可以抑制調(diào)節(jié)器自激引起的紋波增大問題。補償網(wǎng)絡(luò)能夠提供額外的負反饋，從而穩(wěn)定輸出電壓。

2. 合理選擇閉環(huán)調(diào)節(jié)器的開環(huán)放大倍數(shù)和參數(shù)：根據(jù)負載狀況調(diào)節(jié)開環(huán)放大倍數(shù)和參數(shù)，可以優(yōu)化閉環(huán)調(diào)節(jié)器的性能，降低紋波噪聲的產(chǎn)生。

3. 在反饋通道中不增加純滯后濾波環(huán)節(jié)：避免在反饋通道中引入純滯后濾波環(huán)節(jié)，可以減小延時滯后，增加閉環(huán)調(diào)節(jié)的快速性和及時性，從而抑制輸出電壓紋波。

綜上所述，抑制開關(guān)電源的紋波噪聲需要從多個方面入手，包括低頻紋波噪聲、高頻紋波噪聲、共模紋波噪聲、超高頻諧振噪聲以及閉環(huán)調(diào)節(jié)控制引起的紋波噪聲的抑制。通過綜合應(yīng)用各種抑制方法，可以有效降低開關(guān)電源的紋波噪聲，提高電源的穩(wěn)定性和可靠性。