在應(yīng)用電源模塊常見的問題中，降低負(fù)載端的紋波噪聲是大多數(shù)用戶都關(guān)心的。那么模塊的紋波噪聲該如何降低？下文為大家從紋波噪聲的波形、測試方式、模塊設(shè)計(jì)及應(yīng)用的角度出發(fā)，闡述幾種有效降低輸出紋波噪聲的方法。

一、電源的紋波與噪聲介紹

紋波和噪聲即：直流電源輸出上疊加的與電源開關(guān)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(guī)律的波動為紋波，尖峰部分為噪聲。

二、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(yè)內(nèi)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(chǎn)品，靠測法用于模塊引腳間距小的產(chǎn)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。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(yīng)小于輸出電壓的2%。

圖3靠測法

三、去除地線夾測試的區(qū)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(shí)反映電源的輸出紋波噪聲，影響測量結(jié)果。下面的圖4和圖5分別展示了對同一個產(chǎn)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

四、設(shè)計(jì)上PCB布局的影響

好與壞的PCB布局，是設(shè)計(jì)上影響紋波噪聲的關(guān)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(fù)載下，實(shí)測電源尖峰達(dá)1.5V VP-P。變壓器上的噪聲沒有經(jīng)過輸出的濾波電容直接通過了輸出引腳，導(dǎo)致紋波噪聲很大。

圖6 差的PCB布局

如圖7 所示是比較好的PCB布局，調(diào)整了變壓器的位置，將變壓器輸出地通過兩個電容后，再回到地平面和輸出引腳相連。實(shí)測在相同5V/2A輸出的負(fù)載下，噪聲已降到60mV VP-P，差別顯著。

圖7 好的PCB布局

五、輸出濾波電容的影響