降低电源纹波噪声只需三步

电源与新能源   作者:ZLG致远电子 时间:2018-08-10来源:电子产品世界

  在应用电源模块常见的问题中,降低负载端的纹波噪声是大多数用户都关心的。那么模块的纹波噪声该如何降低?下文为大家从纹波噪声的波形、测试方式、模块设计及应用的角度出发,阐述几种有效降低输出纹波噪声的方法。

  一、电源的纹波与噪声介绍

  纹波和噪声即:直流电源输出上叠加的与电源开关频率同频的波动为纹波,高频杂音为噪声。具体如图1所示,频率较低且有规律的波动为纹波,尖峰部分为噪声。


  图1

  二、纹波噪声的测试方法

  对于中小微功率模块电源的纹波噪声测试,业内主要采用平行线测试法和靠接法两种。其中,平行线测试法用于引脚间距相对较大的产品,靠测法用于模块引脚间距小的产品。

  但不管用平行线测试法还是靠测法,都需要限制示波器的带宽为20MHz。具体如图2和图3所示。


  图2 平行线测试法

  注1:C1为高频电容,容量为1μF;C2为钽电容,容量为10μF。

  注2:两平行铜箔带之间的距离为2.5mm,两平行铜箔带的电压降之和应小于输出电压的2%。



  图3靠测法

  三、去除地线夹测试的区别

  测试纹波噪声需要把地线夹去掉,主要是由于示波器的地线夹会吸收各种高频噪声,不能真实反映电源的输出纹波噪声,影响测量结果。下面的图4和图5分别展示了对同一个产品,使用地线夹及取下地线夹测试的巨大差异。


  图4 使用地线夹测试-示波器垂直分辨率200mv/div


  图5 去除地线夹测试-示波器垂直分辨率50mv/div

  四、设计上PCB布局的影响

  好与坏的PCB布局,是设计上影响纹波噪声的关键因素。差的PCB布局如图6所示,变压器输出的地,直接通过过孔连到背部的地平面,地平面连接电源的输出引脚。此布局在输出5V/2A的负载下,实测电源尖峰达1.5V VP-P。变压器上的噪声没有经过输出的滤波电容直接通过了输出引脚,导致纹波噪声很大。


  图6 差的PCB布局

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关键词: 电源纹波噪声 PCB

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