抑制纹波电压.docxVIP

CCD电源模块纹波抑制和方案选型一、整体概述抑制纹波电压的通常做法是，加大滤波电路中电容容量，或采用LC滤波电路，或采用多级滤波电路；以线性电源代替开关电源；合理布线等。 1 .低频纹波的抑制 对开关电源来说，可采用前级预稳压和增大DC/DC变换器闭环增益来消除。低频纹波是输入整流纹波通过DC/DC变换器传递到输出的，它的大小取决于整流滤波电容器的电容量和反馈调节回路的调节器性能。根据开关电源的公式，输出纹波和输出电容值成反比，电感内电流波动大小和电感值成反比。所以加大电容值和电感值可以减小输出纹波。适当配置调节器的参数，增大交流反馈，也可以有效地降低纹波。2. 高频纹波的抑制输出纹波从频谱上分主要由低频纹波、开关频率纹波和尖峰三个方面组成。而尖峰是纹波的主要部分，它的大小基本决定了纹波的大小。因为高频变压器初级、次级存在漏感，开关管在导通和截止的瞬间，漏感中的电流无法释放便产生了尖峰。整流尖峰的产生原因是高频整流管的PN结存在结电容，整流管在导通和截止的瞬间，结电容的充放电也会产生尖峰。从示波器中可看到开关电源输出尖峰的频率约50MHz～100MHz，远高于滤波电感器的截止频率，不能用常规的电感滤波方式来解决。实际工作中只能采取减小变压器漏感和采用软恢复特性的高频整流管；采用高频滤波器；采用多级滤波；提高开关电源工作频率。3. 共模纹波的抑制 对于共模纹波嗓声的常用方法: （1）减小控制功率器件、变压器与机壳地之间的寄生电容，并在输出端加共模抑制电感及电容； （2）采用EMI滤波器； （3）降低开关毛刺幅度。4 .控制环路的抑制 控制环路参数不适当会引起纹波，当输出端波动时通过反馈网络进入调节器回路，可能导致调节器的自激振荡，引起附加纹波。此纹波电压一般没有固定的频率。抑制方法有： （1）调节器输出增加对地的补偿网络，调节器的补偿可抑制调节器自激引起的纹波增大； （2）合理选择环路的放大倍数。放大倍数过大会引起调节器的振荡或自激，使输出纹波增加，放大倍数过小使输出电压稳定性变差，所以调节器的放大倍数的参数要合理选取，调试中应根据负载状况进行调节。 （3）低噪声低压差线性调节器(LDO)。电源输出端接LDO滤波，这是减少纹波和噪声最有效的办法，输出电压恒定，不需要改变原有的反馈系统，但成本很高，功耗较大。5. PCB设计 开关电源的PCB设计非常重要，PCB分布参数会导致调整误差或滤波效率变差，严重时甚至可能导致自激（一般在特定的负载下发生）。原则是取样回路和滤波回路要尽量贴近开关电源IC，PCB走线不可太长、太细。二、典型电路1.检查方法2. DC-DC减小噪声共模干扰的参考方法模块电源在开关频率工作下会产生共模和差模噪声。减少噪声的方法是在输入、输出端加上无源LC或RC（损耗加较大）滤波网络。L的自身谐振频率要运高于模块的开关频率，允许通过的电流值也最好选在模块最大输入电流的两倍以上，内阻要较小以降低直流损耗。对于固定频率的模块，可以计算其滤波网络参数，一般的差模噪声很小只需在输入外接L1（共模扼流圈），即可满足要求3. DC-DC典型滤波电路图中各元件的说明：1． VD1：为瞬态抑制管（TVS）2． C1、C2为输入滤波电容，33uF普通铝电解电容，要考虑电容的耐压值；3． C3、C4为4700pF/2000Vac的高频瓷片电容或聚酯电容，要注意耐压的选择。（可选项）4． L1、L2为共模电感，一般为几uH至1mH左右。（可选项）5． C5、C6为输出滤波电容，要根据输出电流的大小进行选择，100W以上建议外接470uF；6． C7为高频陶瓷电容或聚酯电容，0.1uF三、电源芯片选型1.LT3582 双通道DC/DC转换器，(一升压和一负输出)输出电压：3.2V 至 12.775V 和 -1.2V 至 -13.95V通过 I2C 以数字方式再编程 (LT3582)：输出电压、电源排序和输出电压斜坡率 上电默认值可用非易失性 OTP 来设置 (LT3582) I2C 兼容接口 (标准模式) 所有电源开关都是集成的 350mA 电流限制 (升压型) 600mA 电流限制 (负输出) 所有反馈电阻器都是集成的 输入电压范围：2.55V 至 5.5V 低静态电流：运行模式时为 325uA，停机模式时为 0.01uA 集成的输出断接 16引脚 3mm x 3mm QFN 封装2.LT3472双通道DC/DC稳压器(一升压和一负输出)内部集成肖特基二极管，升压侧输出断开电阻和接地侧反馈电阻输入电压范围：2.2V 至 16V 输出电压高达34V750mA 电流限制 (升压型) 900mA 电流限制 (负输出) 可采用电容器来对软起动功能进行编程排序：正输出可在负输出开始之前达到终值的 88%只需采用一个电阻器即可设置输出电压开关频率