直流稳压电源纹波的产生与控制

直流稳压电源输出纹波主要来源于五个方面：直流稳压电源输入低频纹波、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和闭环调节控制引起的纹波噪声

1、低频纹波是与直流稳压电源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，导致直流稳压电源输出低频纹波的残留。交流纹波经直流稳压电源DC/DC变换器衰减后，在直流稳压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。直流稳压电源电流型控制DC / DC变换器的纹波抑制比直流稳压电源电压型稍有提高。但其输出端的低频交流纹波仍较大。若要实现直流稳压电源的低纹波输出，则必须对低频直流稳压电源纹波采取滤波措施。可采用前级预稳压和增大DC / DC变换器闭环增益来消除。

低频纹波抑制的几种常用的方法:

   a、加大输出低频滤波的电感，电容参数，使低频纹波降低到所需的指标。

   b、采用前馈控制方法，降低低频纹波分量。

2、高频纹波噪声来源于高频功率开关变换直流稳压电源电路，在直流稳压电源电路中，通过功率器件对输入直流直流稳压电源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，其对外直流稳压电源电路的影响大小主要和直流稳压电源的变换频率、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纹波的滤波要求。

高频纹波抑制的目的是给高频纹波提供通路，常用的方法有以下几种:

      a、提高直流稳压电源工作频率，以提高高频纹波频率，有利于抑制输出高频纹波

b、加大输出高频滤波器，可以抑制输出高频纹波。

C、采用多级滤波。

3、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，因此当矩形波直流稳压电源电压作用于功率器件时，直流稳压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。

减小输出共模纹波噪声的常用方法:

a、输出采用专门设计的EMI滤波器。

b、降低开关毛刺幅度。

4、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。

　　直流稳压电源都需对输出直流稳压电源电压进行闭环控制，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。此纹波直流稳压电源电压一般没有固定的频率。

在开关直流直流稳压电源中，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，使直流稳压电源输出纹彼含量增加，过小的开环放大倍数使输出直流稳压电源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，直流稳压电源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，对抑制输出直流稳压电源电压纹波是有益的。