开关电源常见规格及参数 开关电源噪声抑制技巧

描述

开关电源常见规格及参数

开关电源的规格和参数通常包括以下几个方面:

  1. 输入参数
    • 输入电压范围:一般为100V-240V AC,支持广泛的电网输入电压。国际通用的交流电压范围为85~265V AC。
    • 输入电流:根据输入电压和输出功率而定。
    • 输入频率:一般为50Hz或60Hz,特殊应用如航空航天、船舶用电为400Hz。
    • 输入类型:交流(AC)或直流(DC)。
  2. 输出参数
    • 输出电压:根据不同的应用需求有不同的选择,常见的有5V、12V、24V等。输出电压通常有一个额定值和一个可调节范围。
    • 输出电流:决定了输出功率的大小。输出电流同样有一个额定值和一个可调节范围。
    • 输出功率:指电源提供给负载的功率,以瓦特(W)为单位。通常由输出电压和输出电流决定。
    • 纹波:输出电压或输出电流在给定负载下的小幅度波动,一般用百分之几表示。低纹波对于某些应用非常重要。
    • 稳压(稳流)精度:输出电压或输出电流的稳定程度,受输入电压变化、负载变化等因素的影响。
    • 调整率:包括电压调整率和负载调整率,分别表示输入电压变化和负载变化时输出电压的稳定程度。
  3. 效率与损耗
    • 效率:输入电能与输出电能之间的转换效率,一般以百分比表示。开关电源的效率通常在80%以上,高级别的开关电源可以达到90%以上。
    • 损耗:包括开关器件的开关损耗、磁性元件的铁损、吸收电路的损耗、通态损耗(如开关器件的通态损耗、磁性元件的铜损、线路损耗)以及控制电路和驱动电路的损耗等。
  4. 转换频率
    • 转换频率:开关元件的开闭频率,一般用千赫兹(kHz)或兆赫兹(MHz)表示。常见的开关电源转换频率为50kHz~200kHz,高级别的开关电源甚至可以达到MHz级别的转换频率。
  5. 其他参数
    • 保护功能:如过载保护、短路保护、过压保护、过温保护等,以确保电源和负载的安全。
    • 工作温度范围:电源能正常工作的温度范围,一般为0℃~40℃,特殊应用场景下可能需要更宽或较窄的工作温度范围。
    • 安全认证:如CE认证、UL认证等,以确保电源的安全性和可靠性。

开关电源噪声抑制技巧

开关电源的噪声抑制技巧主要包括以下几个方面:

  1. 加大滤波电感和电容
    • 通过增加输出滤波电感和电容的参数,可以有效降低输出电压和输出电流的纹波噪声。
  2. 采用多级滤波
    • 在输出端采用多级滤波电路,可以进一步降低高频纹波噪声。
  3. 提高开关电源工作频率
    • 提高开关电源的工作频率,可以使高频纹波噪声的频率提高,从而更容易通过滤波电路进行抑制。
  4. 采用软恢复特性二极管
    • 使用软恢复特性二极管可以减少开关过程中产生的高频噪声。
  5. 减少布线长度
    • 合理的布线设计可以减少元件之间的寄生效应和谐振效应,从而降低噪声。
  6. 采用专门设计的EMI滤波器
    • 针对共模噪声和差模噪声,可以采用专门设计的EMI滤波器进行抑制。
  7. 降低开关毛刺幅度
    • 通过优化开关管的控制电路和驱动电路,可以降低开关毛刺幅度,从而减少噪声的产生。
  8. 合理设置闭环调节器的参数
    • 闭环调节器的参数设置不当可能会导致纹波噪声的产生。因此,需要合理选择闭环调节器的开环放大倍数和参数,并根据负载状况进行调节。

综上所述,通过合理的滤波设计、提高工作频率、采用软恢复特性二极管、减少布线长度、采用EMI滤波器、降低开关毛刺幅度以及合理设置闭环调节器的参数等方法,可以有效地抑制开关电源的噪声。

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