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电源模块中纹波和噪声的区别介绍

2020年06月03日 17:35 次阅读

在电源的AC特性中,有一纹波参数,也有人称为噪声。但是两者是有区别的,下面了解一下电源模块纹波和噪声的区别。

电源模块纹波是指叠加在输出直流电上的交流成分,纹波幅值是交流成分的波峰与波谷之间的峰峰值,狭义的纹波是指在输出直流电中含有工频交流成分。工频,是指电力系统的发电、输电、变电与配电设备以及工业与民用电气设备采用的额定频率,单位赫兹HZ。中国采用 50Hz,有些国家采用60Hz。

纹波是由电容充放电、PWM调节等所产生,指在输出时,由电源本身开关引起的一种固定频率波动。

开关电源在工作状态时,每一个开关过程电能从输入端被泵到输出端,在输出电容上会形成一个充放电的过程。这导致了输出电压的波动,波动频率和开关管开关频率相同,输出纹波指的就是这个波动。噪声包含很多成分,如底噪、电磁耦合、谐振、电源本身噪声等。噪声主要来自板上用电元件,如元件驱动、开关变化、电流变化所引起的电压波动等噪声。

电源模块噪声是指开关电源自身产生的一种高频脉冲串,由发生在开关导通与截止瞬间产生的尖脉冲所造成。还有一种是外界干扰通过辐射和电源线进入开关电源。噪声的频率比开关频率高的多,噪声电压的大小又与开关电源的拓扑、变压器的绕制、电路中的寄生参数、测试时外部的电磁环境以及PCB布线设计有关。

电源纹波噪声,纹波与噪音都是很难消除的,理想型都是一条直线,但是目前只能设法降低,这是由于电源结构本身就已经决定了。

一般在对模块进行测试时,并不会刻意的去把他们分开,测量的是纹波与噪声两者的合成干扰,常用峰峰值(VP-P)表示。纹波噪声是电源的主要性能参数,目前都是利用示波器测量,它可以精准测出纹波和噪声值。但在实际测量中,如何选择合适的带宽、采样率、探头、示波器的耦合方式、接地等都会影响测量结果。

通过示波器可以简单区分电源模块纹波和噪声,纹波一般跟开关频率相同,而噪声的频率就会比较高。

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