跟着社会的展开,人类都在追求着高质量,高要求,哪怕便是一点的瑕疵也难以承受和认可,相同关于LED开关电源,3D打印机电源等也相同的,它们也是要对客户所认可的,就如LED开关电源,3D打印机电源等出现的波纹与噪声,这样的小毛病也绝不姑息的,本文就来说说波纹和噪声。
来依次说一下LED开关电源,3D打印机电源等波纹的发生,输出波纹:
①开关电源输出纹波是输出直流电压的不坚决,与开关电源的开关动作有关。每一个开、关进程,电能从输入端被“泵到”输出端,构成一个充电和放电的进程,然后构成输出电压的不坚决,不坚决频率与开关的频率相同。
②发生原因是开关电源的电流纹波作用在电容的ESR上。
③纹波电压是纹波的波峰与波谷之间的峰峰值,其巨细与开关电源的输入电容和输出电容的容量及质量有关。
LED开关电源,3D打印机电源等波纹的发生,输出噪声:
①开关电源输出噪声是指全带宽下输出电压上叠加的交流量。
②发生的原因一种是开关电源本身发生的。另一种是外界电磁场的搅扰(EMI),它能经过辐射进入开关电源或许经过电源线输入开关电源。③开关电源本身发生的噪声是一种高频的脉冲串,由发生在开关导通与截止瞬间发生的尖脉冲所构成。噪声脉冲串的频率比开关频率高得多,噪声电压是其峰峰值。噪声电压的振幅很大程度上与开关电源的拓扑、电路中的寄生情况及PCB的规划有关。
关于LED开关电源,3D打印机电源等波纹和噪声的发生,在影响电源纹波查验作用的,要素也有联络,依照重要性主要有以下几个:
1、 前端联接线和地环路的长度:长的地环路会拾取更多开关电源的电磁辐射以及地噪声,因此需求运用尽或许短的地线联接。
2、 探头的衰减比:大衰减比的探头会使得小信号凹凸更加微小,甚至淹没在示波器底噪声里,所以应该尽量运用1:1衰减比的探头。
3、 带宽绑缚:许多电磁噪声和示波器的底噪声都是宽带的,设置适宜的带宽绑缚可以滤除额定的噪声。许多电源纹波噪声查验场合运用20MHz的带宽绑缚,也有些芯片会要求测到80MHz或200MHz。
4、 测量量程:一般会在小量程档下(比方10mv/格或20mv/格)进行电源纹波的查验。量程打得越大,示波器的底噪声越高。但有些示波器的偏置规划有限,在小档位下时或许不可以把被测的直流电压信号拉回到屏幕中心邻近进行测量,所以许多时分会运用示波器的AC耦合功能把直流隔绝掉再进行纹波噪声查验。
5、 输入阻抗:许多示波器有50欧姆和1M欧姆的输入阻抗选择,一般50欧姆输入阻抗下示波器的底噪声更低。不过示波器联接大部分无源探头时都会自动把阻抗切换到1M欧姆,只需联接有源探头或同轴电缆时才可以设置为50欧姆输入阻抗。
三、LED开关电源,3D打印机电源等减小纹波和噪声电压的方法,有以下内容:
①减少EMI的搅扰选用金属外壳做屏蔽减小外界电磁场辐射搅扰。为减少从电源线输入的电磁搅扰,在电源输入端加EMI滤波器。
②在输出端选用高频性能好、ESR低的电容
选用高分子聚合物固态电解质的铝或钽电解电容作输出电容是佳的,其特点是规范小而电容量大,高频下ESR阻抗低,容许纹波电流大。它适用于高功率、低电压、大电流降压式DC/DC转换器及DC/DC模块电源作输出电容。
③选用与产品体系的频率同步
为减小输出噪声,电源的开关频率应与体系中的频率同步,即LED开关电源,3D打印机电源等选用外同步输入体系的频率,使开关的频率与体系的频率相同。
④避免多个模块电源之间彼此搅扰
LED开关电源,3D打印机电源等在同一块PCB上或许有多个模块电源一同作业。若模块电源是不屏蔽的、并且靠的很近,则或许彼此搅扰使输出噪声电压添加。为避免这种彼此搅扰可选用屏蔽方法或将其恰当远离,减少其彼此影响的搅扰。
⑤添加LC滤波器为减小模块电源的纹波和噪声,可以在DC/DC模块的输入和输出端加LC滤波器。
⑥添加LDO,在开关电源或模块电源输出后再加一个低压差线性稳压器(LDO)能大凹凸地下降输出噪声,以满足对噪声特别有要求的电路需求,输出噪声可达μV级。因为LDO的压差(输入与输出电压的差值)仅几百mV,则在开关电源的输出略高于LDO几百mV就可以输出规范电压了,并且其损耗也不大。
⑦ 添加有源EMI滤波器及有源输出纹波衰减器
有源EMI滤波器可在150kHz~30MHz间衰减共模和差模噪声,并且对衰减低频噪声特别有用。在250kHz时,可衰减60dB共模噪声及80dB差模噪声,在满载时功率可达99%。输出纹波衰减器可在1~500kHz规划内减低电源输出纹波和噪声30dB以上,并且能改善动态照应及减小输出电容。