開關電源紋波測量與抑制淺析

我們最終的目的是要把輸出紋波降低到可以忍受的程度，達到這個目的最根本的處理辦法就是要盡量戒備紋波的出現，首先要清楚開關電源紋波的種類和出現原由。

隨著SWITCH的開關，電感L中的電流也是在輸出電流的有效值上下波動的。所以在輸出端也會出現一個與SWITCH同頻率的紋波，一般所說的紋波就是指這個。它與輸出電容的容量和ESR有關系。這個紋波的頻率與開關電源相同，為幾十到幾百KHz。

另外，SWITCH一般選用雙極性晶體管或者MOSFET，不管是哪種，在其導通和截止的時候，都會有一個上升時間和下降時間。這時候在電路中就會出現一個與SWITCH上升下降時間的頻率相同或者奇數倍頻的噪聲，一般為幾十MHz。同樣二極管D在反向恢復瞬間，其等效電路為電阻電容和電感的串聯，會引起諧振，出現的噪聲頻率也為幾十MHz。這兩種噪聲一般叫做高頻噪聲，幅值通常要比紋波大得多。

倘若是AC/DC變換器，除了上述兩種紋波(噪聲)以外，還有AC噪聲，頻率是輸入AC電源的頻率，為50～60Hz左右。還有一種共模噪聲，是由于很多開關電源的功率器件使用外殼作為散熱器，出現的等效電容導致的。因為本人是做汽車電子研發的，關于后兩種噪聲接觸較少，所以暫不考慮。

開關電源紋波的測量

基本要求：使用示波器AC耦合，20MHz帶寬限制，拔掉探頭的地線

1，AC耦合是去掉重疊的直流電壓，得到準確的波形。2，打開20MHz帶寬限制是戒備高頻噪聲的干擾，戒備測出錯誤的結果。因為高頻成分幅值較大，測量的時候應除去。3，拔掉示波器探頭的接地夾，使用接地環測量，是為了減少干擾。很多部門沒有接地環，倘若誤差準許也筆直用探頭的接地夾測量。但在判斷是不是合格時要考慮這個因素。還有一點是要使用50終端。任何示波器的資料上解析說，50模塊是除去DC成分，精確測量AC成分。但是很少有示波器配這種專門的探頭，大多數情況是使用標配100K到10M的探頭測量，影響暫時不清楚。

上面是測量開關紋波時基本的留意事項。倘若示波器探頭不是筆直接觸輸出點，應當用雙絞線，或者50同軸電纜方式測量。

在測量高頻噪聲時，使用示波器的全通帶，一般為幾百兆到GHz級別。其他與上述相同。可能不同的公司有不同的探測辦法。歸根究竟第一要清楚自己的探測結果。第二要得到客戶認可。有關示波器：

有些數字示波器因為干擾和存儲深度的原由，無法正確的測量出紋波。這時應更換示波器。這方面有時候雖然老的模擬示波器帶寬惟有幾十兆，但表現要比數字示波器好。泰克公司有專門分開測量上述兩種紋波(噪聲)的軟件。同樣，有關示波器的接地，電源探測的相關知識，也可以看一下。

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