DC-DC電源模塊如何應對紋波噪聲

紋波噪聲是衡量dcdc電源模塊一個重要指標，一個好的dcdc電源模塊必須要把輸出紋波噪聲控制在一個合理的范圍內。但一般有哪些行之有效的降低紋波噪聲的對策呢？



1、電源PCB走線和布局
? ?? ??反饋線路應避開磁性元件、開關管及功率二極管。輸出濾波電容放置及走線對紋波噪聲至關重要，如圖1所示，傳統(tǒng)設計中由于到達每個電容的阻抗不一樣，所以高頻電流在三個電容中分配不均勻，改進設計中可以看出每個回路長度相當即高頻電流會均勻分配到每個電容中。

2）場效應管D級與輸入正之間加RCD
? ?? ??一般選擇場效應管的反向恢復時間要比二極管D1慢2到3倍，以避免形成直通電流，此電流會產生很強的磁場，可增大輸出噪聲干擾，所以可人為的通過柵極電阻R4來開關管的開關速度。為了不影響關斷速度可以在柵極電阻并聯(lián)一個二極管D2。

3）場效應管DS端并聯(lián)RC
? ?? ??可以在場效應管DS兩端并聯(lián)一個RC電路也可以有效的降低噪聲干擾，電容C2一般在100P左右，電容值過大會導致場效應管的開關損耗加大，電阻R一般選取小于10Ω電阻。

4）輸出二極管兩端并聯(lián)
? ?? ??RC二極管在高速導通和關斷時，反向恢復期間，二極管的寄生電感和電容會產生高頻振蕩，為了抑制高頻振蕩可在二極管兩端加RC緩沖電路，電阻R3一般在1Ω~100Ω，電容C3一般在100pF~1nF，如果電源工作頻率較低，效率滿足要求的話，二極管D3可以選擇反向恢復時間較慢的二極管。

5）輸出加二級
? ?? ??LC濾波LC對噪聲和紋波抑制效果比較明顯，根據紋波頻率選擇合適電感電容值，但由于柱形電感價格低體積小的優(yōu)點，所以一般LC中電感大都會選擇柱形感，然而柱形電感是開放式磁結構，對周圍會產生較嚴重磁干擾，我們可以采用兩個電感并排放置，且電流流入方向相反，即有助于引導磁通從一個磁柱到另一個磁柱，從而可以降低電磁干擾。

6）變壓器初次級之間加法拉第屏蔽層
? ?? ??變壓器的繞組通過高頻電流時，變壓器將變成有效的磁場天線，變壓器繞組又承受跳躍電壓，即變壓器也變成了電場天線，在初次級之間加法拉第屏蔽層可收集隔離邊界處的噪聲，電流，并予以轉移到原邊地，但銅箔應為非常薄的銅箔帶，盡量避免渦流損耗并減小漏感，注意，銅屏蔽層末端不應有電連接，否則會形成磁短路。

7）降低變壓器漏感
? ?? ??采用三明治繞法可使初次級繞組耦合更加緊密，使漏感得以減小，從而到達減小dcdc電源模塊噪聲的目的。

8）變壓器輸出繞組并聯(lián)的合理設計
? ?? ??當電源輸出電流較大時，通常我們會采用兩個繞組并聯(lián)的方式進行使用，這兩個繞組通常分置于原邊繞組內外，所以直流阻抗會略有差異，從而有可能產內部環(huán)流，電壓波形也會出現(xiàn)嚴重的振鈴，并且電磁干擾會變的更加嚴重，以及有可能會出現(xiàn)意外的大量發(fā)熱，如果輸出繞組一定需要并聯(lián)使用。