浅析电源模块噪声的产生原因和解决
在开关电源中,因为存在开关管和功率磁性元件等,会产生噪声源,厉害的噪声一般来自DC-DC副边的整流和续流二极管。模块电源的噪声流动于内部和系统中,因此,在分析噪声的流动不要集中在一个地方,要综合原副边、各个单元电路和环境等方面来分析。
噪声有差模和共模噪声,差模噪声主要是由较大的di/dt 造成,如:大电流开关回路大电流快速切换时,桥式整流电路充电截止等。因为大电流切换往往会伴随较大的电压尖峰,不仅是开关管两端的,还包括走线两端,该电压尖峰是差模噪声大小的直接表现形式,电压尖峰越大则差模噪声越大。减小差模噪声的方法有减慢开关的速度、减小引线、走线的寄生电感、加去耦电容等。
DC/DC变换是将可变的直流电压变换成固定的直流电压,也称为直流斩波。斩波器的工作方式有两种,一是脉宽调制方式Ts不变,改变ton(通用),二是频率调制((1)电路——斩波器,其输出平均电压U0小于输入电压Ui,极性相同。(2)Boost电路——升压斩波器,其输出平均电压U0大于输入电压Ui,极性相同。(3)-Boost电路——压或升压斩波器,电源模块,其输出平均电压U0大于或小于输入电压Ui,极性相反,非标电源模块,电感传输。(4)Cuk电路——或升压斩波器,非标订做电源模块,其输出平均电压U0大于或小于输入电压Ui,极性相反,订做电源模块,电容传输。还有Sepic、Zeta电路。
人们在开关电源技术领域是边开发相关的电力电子器件,边开发开关变频技术,两者相互促进推动着开关电源每年以超过两位数字的增长率向着轻、小、薄、低噪声、高可靠、抗干扰的方向发展。开关电源可分为AC/DC和DC/DC两大类,DC/DC变换器现已实现模块化,且设计技术及生产工艺在国内外均已成熟和标准化,并已得到用户的认可,但AC/DC的模块化,因其自身的特性使得在模块化的进程中,遇到较为复杂的技术和工艺制造问题。以下分别对两类开关电源的结构和特性作以阐述
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