降低電源紋波噪聲的一些常用方法

　　在應用電源模塊常見的問題中，降低負載端的紋波噪聲是大多數用戶都關心的。下文結合紋波噪聲的波形、測試方式，從電源設計及外圍電路的角度出發，闡述幾種有效降低輸出紋波噪聲的方法。

　　1、電源的紋波與噪聲圖示

　　紋波和噪聲即：直流電源輸出上疊加的與電源開關頻率同頻的波動為紋波，高頻雜音為噪聲。具體如圖1所示，頻率較低且有規律的波動為紋波，尖峰部分為噪聲。

　　圖1

　　2、紋波噪聲的測試方法

　　對于中小微功率模塊電源的紋波噪聲測試，業內主要采用平行線測試法和靠接法兩種。其中，平行線測試法用于引腳間距相對較大的產品，靠測法用于模塊引腳間距小的產品。

　　但不管用平行線測試法還是靠測法，都需要限制示波器的帶寬為20MHz，同時需要去掉地線夾。

　　具體如圖2和圖3所示。

　　圖2 平行線測試法

　　注1：C1為高頻電容，容量為1μF;C2為鉭電容，容量為10μF。

　　注2：兩平行銅箔帶之間的距離為2.5mm，兩平行銅箔帶的電壓降之和應小于輸出電壓的2%。

　　圖3靠測法

　　3、去除地線夾測試的區別

　　測試紋波噪聲需要把地線夾去掉，主要是由于示波器的地線夾會吸收各種高頻噪聲，不能真實反映電源的輸出紋波噪聲，影響測量結果。下面的圖4和圖5分別展示了對同一個產品，使用地線夾及取下地線夾測試的巨大差異。

　　圖4 使用地線夾測試-示波器垂直分辨率200mv/div

　　圖5 去除地線夾測試-示波器垂直分辨率50mv/div

　　4、設計上PCB布局的影響

　　好與壞的PCB布局，是設計上影響紋波噪聲的關鍵因素。差的PCB布局如圖6所示，變壓器輸出的地，直接通過過孔連到背部的地平面，地平面連接電源的輸出引腳。此布局在輸出5V/2A的負載下，實測電源尖峰達1.5V VP-P。

　　圖6 差的PCB布局