如何降低开关电源的“纹波与噪声”？

众所周知，开关电源使用久了将产生纹波和噪声，给电机带来进一步的损害，所以作为电子工程师，知道如何抑制降低开关电源的纹波和噪声是很有必要的，今天将分享降低开关电源的纹波和噪声方法。

一般来说，开关电源的纹波主要分为五方面，分别是低频纹波、高频纹波、寄生参数引起的共模纹波噪声、功率器件开关过程中产生的超高频谐振噪声和闭环调节控制引起的纹波噪声。

1、低频纹波

低频纹波与输出电路的滤波电容容量相关，交流纹经DC/DC变换器衰减后，在开关电源输出端表现为低频噪声，它的大小取决于DC/DC变换器的变比和控制系统的增益。

需要注意的是电流型控制DC/DC变换器的纹波抑制比电压型稍有提高，但其输出端的低频交流纹波仍较大。若要实现开关电源的低纹波输出，最常用的方法是采用前级预稳压和增大DC/DC变换器闭环增益来消除。

如何抑制低频纹波？

①加大输出低频滤波的电感和电容参数，使低频纹波降到所需的指标

②采用前馈控制方法，降低低频纹波

2、高频纹波

高频纹波噪声主要来源于高频功率开关变换电路，它对外电路的影响取决于开关电源的变换频率、输出滤波器的结构参数有关，所以在电路设计中尽量提高功率变换器的工作频率，减少高频纹波的影响。

一般来说抑制高频纹波旨在为高频纹波提供通路，如何抑制高频纹波？

①提高开关电源的工作频率

②加大输出高频滤波器

③采用多级滤波

3、寄生参数引起的共模纹波噪声

由于功率器件与散热器底板、变压器原副边间存在寄生电容，导线也存在寄生电感，当矩形波电压应用在功率器件，开关电源的输出端将产生共模纹波噪声。

如何抑制寄生参数引起的共模纹波噪声？

①开关电源输出端采用专门设计的EMI滤波器

②降低开关毛刺幅度

4、功率器件开关过程中产生的超高频谐振噪声

超高频谐振噪声主要来源于高频整流二极管反向恢复时二极管结电容、功率器件开关时功率器件结电容与线路寄生电感的谐振，频率在1-10MHz间。

如何抑制功率器件开关过程中产生的超高频谐振噪声？

①选择软恢复特技二极管和结电容小的开关管

②减少布线长度

5、闭环调节控制引起的纹波噪声

开关电源都需要对输出电源进行闭环控制，输出端波动时通过反馈网络进入调节器回路，可能导致调节器的自激振荡，此过程将产生纹波噪声，除此之外，调节器参数设计不当也会引起纹波。

如何抑制闭环调节控制引起的纹波噪声？

①合理选择闭环调节器的开环放大倍数和闭环调节器的参数。

②在反馈通道中不增加纯滞后滤波环节，使延时滞后降到最小

③在调节器的输出增加对地的补偿网络