開關(guān)電源的紋波和噪聲

將開關(guān)電源(包括交直流變換器、DC/DC變換器、交直流模塊和DC/DC模塊)與線性電源進(jìn)行了比較，最突出的優(yōu)點是轉(zhuǎn)換效率高，80%~85%，(A)最高可達(dá)90%~97%；第二，開關(guān)電源采用高頻變壓器代替變頻變壓器，不僅減重，而且體積減小，因此應(yīng)用范圍越來越廣泛。12V開關(guān)電源主要檢查300V上的大濾波 電容 、整流橋各 二極管 及開關(guān)管等部位，抗干擾電路出問題也會導(dǎo)致保險燒、發(fā)黑。需要注意的是：因開關(guān)管擊穿導(dǎo)致保險燒一般會把電流檢測 電阻 和電源控制芯片燒壞。負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻也很容易和保險一起被燒壞。開關(guān)電源廠家利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)，控制開關(guān)管開通和關(guān)斷的時間比率，維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源，開關(guān)電源一般由脈沖寬度調(diào)制控制IC和MOSFET構(gòu)成。24V開關(guān)電源是高頻逆變開關(guān)電源中的一個種類。什么是24V開關(guān)電源 24V開關(guān)電源就是用通過電路控制開關(guān)管進(jìn)行高速的導(dǎo)通與截止.將交流電提供給變壓器進(jìn)行變壓轉(zhuǎn)化為高頻率的交流電。 但開關(guān)電源的缺點是其開關(guān)管工作在高頻開關(guān)狀態(tài)，輸出紋波和噪聲電壓較大，一般約為輸出電壓的1%（低約為輸出電壓的0.5%），幾十個紋波和噪聲電壓mV；最佳產(chǎn)品和線性功率調(diào)節(jié)器工作在線性狀態(tài)，沒有紋波電壓，輸出噪聲電壓也較小，μV。 單位

本文簡要介紹了開關(guān)電源產(chǎn)生紋波和噪聲的原因，以及紋波和噪聲的測量方法、測量裝置、測量標(biāo)準(zhǔn)和降低紋波和噪聲的措施。

波紋和噪聲產(chǎn)生的原因：

開關(guān)控制電源系統(tǒng)輸出的不是一種純正的直流工作電壓，里面我們有些學(xué)生交流主要成分，這就是紋波和噪聲環(huán)境造成的。紋波是輸出直流電壓的波動，與開關(guān)電源的開關(guān)技術(shù)動作發(fā)展有關(guān)。每一個開、關(guān)過程，電能從數(shù)據(jù)輸入端被“泵到”輸出端，形成自己一個可以充電和放電的過程，從而影響造成文化輸出信號電壓的波動，波動頻率與開關(guān)的頻率具有相同。紋波電壓是紋波的波峰與波谷之間的峰峰值，其大小與開關(guān)電源的輸入電容和輸出電容的容量及品質(zhì)管理有關(guān)。

有噪聲的兩種原因，一個由開關(guān)電源本身產(chǎn)生;另一種是外部的電磁干擾（EMI），這可以通過電源線輸入開關(guān)輸入通過輻射或功率的開關(guān)電源。

開關(guān)控制電源通過自身發(fā)展產(chǎn)生的噪聲是一種具有高頻的脈沖串，由發(fā)生在一個開關(guān)導(dǎo)通與截止瞬間可以產(chǎn)生的尖脈沖所造成，也稱為開關(guān)進(jìn)行噪聲。噪聲脈沖串的頻率比開關(guān)工作頻率高得多，噪聲電壓是其峰峰值。噪聲電壓的振幅存在很大程度上與開關(guān)系統(tǒng)電源的拓?fù)洹㈦娐分械募纳顮顟B(tài)及PCB的設(shè)計研究有關(guān)。

利用數(shù)字示波器系統(tǒng)可以通過看到紋波和噪聲的波形，如圖1所示。紋波的頻率與開關(guān)管頻率進(jìn)行相同，而噪聲的頻率是開關(guān)管的兩倍。紋波輸出電壓的峰峰值和噪聲控制電壓的峰峰值時間之和社會就是基于紋波和噪聲信號電壓，其單位是mVp-p。

紋波和噪聲的測量方法

紋波和噪聲電壓是開關(guān)電源的主要性能參數(shù)，如何精確測量紋波和噪聲電壓是一個非常重要的問題。 目前，紋波電壓和噪聲電壓的測量都是基于寬帶示波器，可以精確測量紋波電壓和噪聲電壓。

由于各種各樣的開關(guān)電源（具有不同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，工作頻率，功率輸出，不同的技術(shù)要求，等等），但制造商有示波器的測量方法，測量裝置僅不完全一樣，所以植物為不同的電源開關(guān)的措施有自己的標(biāo)準(zhǔn)，企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

用示波器進(jìn)行測量電壓紋波和噪聲的裝置的框圖設(shè)計如圖2所示。