開關(guān)電源噪聲的產(chǎn)生與抑制

　　隨著我國(guó)電子工業(yè)的不斷發(fā)展，電源模塊市場(chǎng)需求量越來越大。電源模塊相對(duì)于LDO，有效率高、功率密度高等優(yōu)勢(shì)。測(cè)試電源模塊的輸出噪聲偏大，應(yīng)該如何抑制噪聲呢。

　　圖1 低紋波噪聲電源模塊

　　一、電源模塊噪聲的產(chǎn)生

　　反激式開關(guān)電源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，如圖 1所示。由場(chǎng)效應(yīng)管Q1導(dǎo)通，輸入電流流過變壓器和場(chǎng)效應(yīng)管Q1，再場(chǎng)效應(yīng)管Q1關(guān)斷，使得輸入電流通過電磁感應(yīng)到變壓器的輸出端，實(shí)現(xiàn)能量的傳遞。由于變壓器初級(jí)存在漏感，漏感和場(chǎng)效應(yīng)管Q1的寄生電容產(chǎn)生振蕩，振蕩產(chǎn)生的減壓尖峰，在能量傳遞過程中，也傳遞到了輸出端，形成噪聲。漏源級(jí)的電壓波形如圖 2所示。

　　圖 2 反激式電源拓?fù)?/p>

　　圖 3 場(chǎng)效應(yīng)管漏極電壓波形

　　二、好的布局設(shè)計(jì)抑制噪聲

　　在設(shè)計(jì)的過程中，工程師們都會(huì)在場(chǎng)效應(yīng)管DS兩端加吸收電路，減小尖峰，可以有效的減小電源模塊的輸出噪聲。

　　實(shí)際應(yīng)用中，在模塊輸入輸出端加電容，配合好的PCB布局可以更進(jìn)一步的減小模塊的輸出紋波與噪聲。PCB板的布局，根據(jù)電流的流向上放電容，電源模塊紋波噪聲都不再是問題。下圖列舉了兩種布局方式。

　　圖4 正確的濾波電容PCB板布局

　　圖 5 錯(cuò)誤的濾波電容PCB布局

　　周立功致遠(yuǎn)電子研發(fā)生產(chǎn)的E_URBD-6W系列模塊電源設(shè)計(jì)時(shí)，考慮的電容以及變壓器的布局，有效的減小了電源模塊輸出紋波噪聲。下圖是典型型號(hào)E2405URBD-6W的輸出紋波噪聲。

　　圖 6 優(yōu)異的紋波噪聲