如何抑制直流稳压电源输出 “纹波与噪声”

纹波主要在五个方面：输入低频纹波、高频纹波、寄生参数造成的共模纹波噪声、功率器件开关过程中产生的超高频谐振噪声和闭环调整控制造成的纹波噪声。

1、低频纹波是与输出电路的滤波电容容量有关。电容的容量并不是无限制地增加，造成输出低频纹波的残留。交流纹经DC/DC变换器衰减后，在直流稳压电源输出端表现为低频噪声，其大由DC/DC变换器的变比和控制系统的增益决定。电流型控制DC/DC变换器的纹波抑制比电压型稍有提升。但其输出端的低频交流纹波仍较大。若要实现直流稳压电源的低纹波输出，则需要对低频电源纹波使用滤波办法。可使用前级预稳压和增大DC/DC变换器闭环增益来消除。

低频纹波抑制的几种通用的办法:

a、加大输出低频滤波的电感，电容参数，使低频纹波降低到所需的指标。

b、使用前馈控制办法，降低低频纹波分量。

2、高频纹波噪声来源于高频功率开关变换电路，在电路中，通过功率器件对输入直流电压进行高频开关变换而后整流滤波再实现稳压输出的，在其输出端含有与开关工作频率相同频率的高频纹波，其对外电路的影响大小主要和直流稳压电源的变换频率、输出滤波器的结构和参数有关，设计中尽可能提升功率变换器的工作频率，可以减少对高频开关纹波的滤波要求。

高频纹波抑制的目的是给高频纹波提供通路，通用的办法有下列几种:

a、提升直流稳压电源工作频率，以提升高频纹波频率，有助于抑制输出高频纹波

b、加大输出高频滤波器，可以抑制输出高频纹波。

C、使用多级滤波。

3、由于功率器件与散热器底板和变压器原、副边之间存在寄生电容，导线存在寄生电感，因此当矩形波电压作用于功率器件时，直流稳压电源的输出端因此会产生共模纹波噪声。减小与控制功率器件、变压器与机壳地之间的寄生电容，并在输出侧加共模抑制电感及电容，可减小输出的共模纹波噪声。

减小输出共模纹波噪声的通用办法:

a、输出使用专门设计的EMI滤波器。

b、降低开关毛刺幅度。

4、超高频谐振噪声主要来源于高频整流二极管反向恢复时二极管结电容、功率器件开关时功率器件结电容与线路寄生电感的谐振，频率通常为1-10MHz,通过选用软恢复特性二极管、结电容小的开关管和减少布线长度等办法可以减少超高频谐振噪声。

直流稳压电源都需对输出电压进行闭环控制，调节器参数设计的不适当也会造成纹波。当输出端波动时通过反馈网络进入调节器回路，可能造成调节器的自激振荡，造成附加纹波。此纹波电压通常没有固定的频率。在开关直流电源中，往往因调节器参数选择不适当会造成输出纹波的增大。

这些纹波可通过下列办法进行抑制：

a、在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造成的纹波增大。

b、合理选择闭环调节器的开环放大倍数和闭环调节器的参数，开环放大倍数过大有时会造成调节器的振荡或自激，使输出纹彼含量增加，过小的开环放大倍数使输出电压稳定性变差及纹波含量增加。因此调节器的开环放大倍数及闭环调节器的参数要合理选取，调试中要按照负荷情况进行调整。

c、在反馈通道中不增加纯滞后滤波环节.使延时滞后降到很小.以增加闭环调整的快速性和及时性，对抑制输出电压纹波是有益的。