简述几种抑制输出纹波电压的方法

电源/新能源

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开关电源具有效率高,输出电压可调范围大、损耗小、体积小、重量轻而得到了广泛的应用。但是在使用过程中,稳定的直流输出电压中常会伴随着交流分量,这些交流分量便是电压纹波。纹波有很多害处,会缩短电器使用寿命或导致电器产生噪声等,所以在做系统设计时,就要将输出纹波电压控制在可接受的范围内。本文以 XL4016 降压电路为例,简述几种抑制输出纹波电压的方法。

方法 1.添加 RC 吸收电路

在高速开关电流回路中,要考虑寄生参数,在肖特基二极管反向恢复期间,电路中寄生的等效电感和等效电容构成一个 LC 振荡器,产生高频振荡,继而产生毛刺电压。可以通过在芯片 SW 对 GND 之间添加 RC 吸收回路,达到减小输出纹波的目的。电阻 R 一般取 10Ω 左右,电容 C 取 1nF 以内,图 1 为添加 RC 吸收电路的电路图:

GND

方法 2.输出端添加 LC 滤波若需要进一步降低输出纹波电压值,可以通过在输出端添加 LC 滤波电路,如图 4 所示:

GND

方法 3.优化 PCB 走线,减小寄生参数

开关电源系统电路中的寄生参数是多数干扰的根本因素,在选取以上任一种改善措施后,进行 PCB 设计时,一定要根 据开关电源布板规则进行,尽可能的缩短开关电流回路面积。就降压电路而言,输入端采用陶瓷电容+电解电容组合使用, 陶瓷电容靠近芯片 VIN 与 GND 引脚,反馈走线远离开关信号节点,使用 GND 走线包围开关信号节点,同时缩短开关 电流回路路径,将输入端电容正极靠近芯片 VIN 引脚,肖特基阴极靠近芯片 SW 引脚,肖特基阳极靠近输入电解电容负 极。

审核编辑:黄飞

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