如何使用电源模块进行低噪声二次电源的模拟电路设计

　　模拟电子技术作为一门入门性质的技术基础课，其内容与后续的大量专业课都直接关联，因此各理工类院校所有涉及电类的专业都将其作为后续专业课的重要基础课。但由于模电课程本身所具有的课程特点，初学者在刚开始接触这门课程时常会感到枯燥、抽象，难以入手。所以本文将实际工程项目引入到课程的教学当中，很好地解决了理论教学与实际动手相脱节的老大难问题，使得学生的学习兴趣和学习效率都大为提高。

　　基于电源模块的低噪声二次电源设计通常分为以下几个部分：浪涌抑制，输入共模、差模滤波以及输出共模、差模滤波等。下面将进行具体介绍：

　　1. 1 浪涌抑制电路

　　浪涌电流（ Inrush Current ） 是当一个电源开启时产生的尖峰电流（ Spike of Current ）。由于EMI 滤波器输入线路端包含了一些电容，同样DC- DC转换器在输入和输出端也含有电容，负载端还有可能含有其它的附加电容，浪涌就是由这些电容充电引起的。图1 是一个典型的浪涌电流波形，它有两个尖峰，第一个“浪涌尖峰”的电流峰值是输入电压电源（ I nput Voltage Source） 启动时产生的，而第二个电流峰值则是DC-DC转换器启动时产生的。

　　本文设计浪涌抑制采用了图2 的方法。这个电路在电源端负极使用一个MOS场效应管（MOSFET） 器件Q1。其具体工作过程为：Q1 通过R2 拉低其门限电压，通常它是断开的。当施加输入电压时，通过R1 为栅极充电，Q1 的充电时间和开启时间将由于C1的存在而减慢，可以选用R1 和C1 来为输入电容缓慢充电来限制浪涌电流。在输入电容充好电后，Q1 栅极将会充电，直至被齐纳稳压二极管（ zene r ） 限制，然后Q1 将保持完全开启。这样，就完成了浪涌的抑制。

　　输入滤波器设计

　　输入滤波器包括共模滤波和差模滤波两部分，如图3 所示。因为DC- DC转换模块一般先把直流转换为高频交流，再把高频交流转换为稳定直流，所以在这期间容易形成各种噪声，在输入端表现为传导噪声和辐射噪声。输入滤波电路的主要作用是减小输入噪声，阻止二次电源向输入电源反馈的噪声。输入滤波器一般由共态扼流圈Ll 、跨接线路电容C1、C4 以及线路高通滤波电容C2、C3 组成。