【技术】电源纹波噪声都是来自这5个方面
开关电源（包括AC/DC转换器、DC/DC转换器、AC/DC模块和DC/DC模块）与线性电源相比较，最突出的优点是转换效率高，一般可达80%～85%，高的可达90%～97%；其次，开关电源采用高频变压器替代了笨重的工频变压器，不仅重量减轻，体积也减小了，因此应用范围越来越广。
但开关电源的缺点是由于其开关管工作于高频开关状态，输出的纹波和噪声电压较大，一般为输出电压的1%左右（低的为输出电压的0.5%左右），最好产品的纹波和噪声电压也有几十mV；而线性电源的调整管工作于线性状态，无纹波电压，输出的噪声电压也较小，其单位是μV。
开关电源的输出纹波噪声主要来源于五个方面：低频纹波、高频纹波、寄生参数引起的共模纹波噪声、功率器件开关过程中产生的超高频谐振噪声、闭环调节控制引起的纹波噪声。
1）低频纹波
低频纹波与输出电路的滤波电容容量相关，电容的容量不可能无限制地增加，导致输出低频纹波的残留。低频纹波是输入整流纹波通过DC/DC变换器传递到输出的，它的大小取决于整流滤波电容器的电容量和反馈调节回路的调节器性能。
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声，其大小由DC/DC变换器的变比和控制系统的增益决定。
低频纹波抑制的几种常用的方法：
加大输出低频滤波的电感、电容参数；
电容上的纹波有两个成分，一个是充放电时的电压升降量，一个是电流进出电容时ESR上的电压降量。
通过输出纹波与输出电容的关系式：Vripple=Imax/（Co*f）可以看出加大输出电容值可以减小纹波，或者考虑采用并联的方式减小ESR值，或者使用LOW ESR的电容。
采用前馈控制方法，降低低频纹波分量；
其目的是加速系统的响应速度，改善系统的调节品质。
2）高频纹波
高频纹波噪声来源于高频功率开关变换电路。通过功率器件对输入直流电压进行高频开关变换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、输出滤波器的结构和参数有关。
设计中尽量提高功率变换器的工作频率，可以减少对高频开关滤波的滤波要求。
高频纹波抑制常用的方法有以下几种：
1.提高开关电源工作频率，以提高高频纹波频率，其纹波电流△I可由算式算出：
，可以看出，增加L值或者提高开关频率可以减小电感内的电流波动。
2.加大输出高频滤波器，可以抑制输出高频纹波。
3.采用多级滤波：一般滤波多采用C型、LC型、CLC型，为了更好的抑制纹波，可以采用增加多一级LC滤波。
3）共模纹波噪声
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，开关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。
4）超高频谐振噪声
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，频率一般为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措施可以减少超高频谐振噪声。
5）闭环调节控制引起的噪声
开关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引起纹波。当输出端波动时通过反馈网络进入调节器回路，可能导致调节器的自激振荡，引起附加纹波。此纹波电压一般没有固定的频率。
在开关直流电源中，往往因调节器参数选择不适当会引起输出纹波的增大，这部分纹波可通过以下方法进行抑制：
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引起的纹波增大。
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引起调节器的振荡或自激，使输出纹波含量增加，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，所以调节器的开环放大倍数及闭环调节器的参数要合理选取，调试中要根据负载状况进行调节。
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，以增加闭环调节的快速性和及时性，对抑制输出电压纹波是有益的。
开关电源的PCB设计非常重要，PCB分布参数会导致调整误差或滤波效率变差，严重时甚至可能导致自激（一般在特定的负载下发生）。原则是取样回路和滤波回路要尽量贴近开关电源IC，PCB走线不可太长、太细。
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产品型号
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品类
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最大输出电压（V）
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最大输出电流（A、mA）
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电压精度
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电流精度
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分辨率（μA、mA、nA）
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通道数
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通讯接口
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尺寸（U)
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N3225-10K-M001
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直流电源
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10000V
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1mA
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电压≤0.01%+0.05%F.S.
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电流≤0.02%+0.05%F.S.
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1V/0.1μA
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1
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LAN/RS232
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2U
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选型表 - 恩智测控 立即选型
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