[电源] 减小输出纹波的五种方法

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 楼主| lzmm 发表于 2015-11-17 21:54 | 显示全部楼层 |阅读模式
输出纹波是指直流电源输出时,叠加在直流稳定量上的交流分量。用示波器来看,会看到电压上下轻微波动,就像水纹一样,所以叫做纹波。

加大电感和输出电容滤波
  根据LED驱动电源的公式,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。
  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,LED驱动电源工作时,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
 楼主| lzmm 发表于 2015-11-17 21:54 | 显示全部楼层
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。但是,这种情况下需要考虑反馈比较电压的采样点。
  采样点选在LC滤波器之前(Pa),输出电压会降低。因为任何电感都有一个直流电阻,当有电流输出时,在电感上会有压降产生,导致电源的输出电压降低。而且这个压降是随输出电流变化的。

 楼主| lzmm 发表于 2015-11-17 21:55 | 显示全部楼层
LED驱动电源输出之后,接LDO滤波
  这是减少纹波和噪声最有效的办法,输出电压恒定,不需要改变原有的反馈系统,但也是成本最高,功耗最高的办法。任何一款LDO都有一项指标:噪音抑制比。
  经过LDO之后,纹波一般在10mV以下。
 楼主| lzmm 发表于 2015-11-17 21:56 | 显示全部楼层
二极管上并电容C或RC
  二极管高速导通截止时,要考虑寄生参数。在二极管反向恢复期间,等效电感和等效电容成为一个RC振荡器,产生高频振荡。为了抑制这种高频振荡,需在二极管两端并联电容C或RC缓冲网络。电阻一般取10Ω-100Ω,电容取4.7pf-2.2nf.
  在二极管上并联的电容C或者RC,其取值要经过反复试验才能确定。如果选用不当,反而会造成更严重的振荡。

 楼主| lzmm 发表于 2015-11-17 21:57 | 显示全部楼层
二极管后接电感(EMI滤波)
  这也是常用的抑制高频噪声的方法。针对产生噪声的频率,选择合适的电感元件,同样能够有效地抑制噪声。需要注意的是,电感的额定电流要满足实际的要求。
comeon201208 发表于 2015-11-18 10:44 | 显示全部楼层
这几种方法都非常好,我参考了
zhangbo1985 发表于 2015-11-20 10:58 | 显示全部楼层
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。
vivilzb1985 发表于 2015-11-20 11:25 | 显示全部楼层
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。但是,这种情况下需要考虑反馈比较电压的采样点。

评论

我昨晚测试了下,第一级用RC滤波,二级用LC滤波,输出的结果跟只有第一级RC相同。  发表于 2019-3-13 09:36
quickman 发表于 2019-4-14 10:57 | 显示全部楼层
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。
jstgotodo 发表于 2019-4-14 10:58 | 显示全部楼层
输出滤波电容的容值、ESR对模块输出的纹波噪声也有直接影响。
iamaiqiyi 发表于 2019-4-14 10:58 | 显示全部楼层
电感的感量及寄生电容对纹波噪声的影响同样显著。
dzfansman 发表于 2019-4-14 10:58 | 显示全部楼层
减小这类纹波的最好办法,是在负载前段增加π滤波器
sanxingnote7 发表于 2019-4-14 10:59 | 显示全部楼层
必须要把输出纹波噪声控制在一个合理的范围内  
backlugin 发表于 2019-4-14 11:00 | 显示全部楼层
开关电源输出之后,接LDO滤波  
sdCAD 发表于 2019-4-14 11:00 | 显示全部楼层
加大输出低频滤波的电感,电容参数  
fengm 发表于 2019-4-14 11:00 | 显示全部楼层
如果纹波是开关频率的有效值波形,那是输出电感或者输出电解小了
maqianqu 发表于 2019-4-14 11:01 | 显示全部楼层
大电解电容负责滤除低频纹波  
pl202 发表于 2019-4-14 11:01 | 显示全部楼层
ESR值是等效串联电阻,ESR越低,损耗越小,输出电流就越大
sdCAD 发表于 2019-4-14 11:01 | 显示全部楼层
使低频纹波降低到所需的指标。  
quickman 发表于 2019-4-14 11:01 | 显示全部楼层
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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