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常见故障

开关电源输出纹波产生原因与解除步骤

发布日期:2021-06-03  浏览次数:

  开关电源输出纹波具体来源于五个方面:输入低频纹波、高频纹波、寄生参数导致的共模纹波噪音、功率器件开关过程中产生的超高频谐振噪音和闭环调整控制导致的纹波噪音。

  1、低频纹波是与输出电路的滤波电容容量相关.电容的功率不可能无限制地增加,导致输出低频纹波的残留.交流纹波经DC/DC变换器衰减后,在开关电源输出端表现为低频噪音,其大小由DC/DC变换器的变比和控制装置的增益决定.电流型控制DC / DC变换器的纹波抑制比电压型稍有增强.但其输出端的低频交流纹波仍较大.若要实现开关电源的低纹波输出,则必须对低频电源纹波采取滤波手段.可采用前级预稳压和增大DC / DC变换器闭环增益来排除.

  2、高频纹波噪音来源于高频容量开关变换电路,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开关电源的变换频率、输出滤波器的构造和参数有关,设计中尽量提高功率变换器的工作频率,可以减小对高频开关纹波的滤波要求.

  3、由于功率器件与散热器底板和发电机变压器原、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,开关电源的输出端因此会产生共模纹波噪音.减小与控制容量器件、发电机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,可降低输出的共模纹波噪音.

  4、超高频谐振噪音具体来源于高频整流二极管反向恢复时二极管结电容、容量器件开关时容量器件结电容与线路寄生电感的谐振,频率一般为1-10MHz,通过选定软恢复特性二极管、结电容小的开关管和减小布线长度等方法可以降低超高频谐振噪音.

  开关电源都需对输出电压进行闭环控制,调节器数据设计的不适当也会导致纹波.当输出端波动时通过反馈网络进入调节器回路,可能致使调节器的自激振荡,引起附加纹波.此纹波电压一般没有固定的频率.

  b、合理选定闭环调整器的开环放大倍数和闭环调节器的数据,开环放大倍数过大有时会引起调整器的振荡或自激,长春康明斯发电机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.于是调整器的开环放大倍数及闭环调节器的数据要合理选用,调试中要根据负载情况进行调节.

  c、在反馈通道中不增加纯滞后滤波环节.使延时滞后降到最小.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。

开关电源输出纹波产生原因与解除步骤

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