产生#

纹波是由于直流稳定电源的电压波动而造成的一种现象，因为直流稳定电源一般是由交流电源经整流稳压、滤波等环节而形成的，由于滤波不彻底，就会有剩余的交流成分，这就不可避免地在直流稳定量中多少带有一些交流成份，这种叠加在直流稳定量上的交流分量就称之为纹波。纹波的成分较为复杂，它的形态一般为频率高于工频的类似正弦波的谐波，另一种则是宽度很窄的脉冲波。“，一般我们看到的纹波的形式如下图所示，一般我们会认为是有点像锯齿波。

纹波的表示方法及及其危害#

表示方法： 可以用有效值或者峰值来表示，或者使用绝对量、相对量来表示。一般情况下，公司会使用峰峰值，也就是压差（波峰波谷相减）的绝对值来表示，同时会比较相对量是否满足标准要求。 单位：mV 举个例子来说明下： 假如我们使用DC/DC输出3.3V的电，使用示波器有源探棒，调节端口为DC耦合（如果是无源探棒，则使用AC耦合，并调节偏置为3.3V），测试得到的纹波结果为±25mV（无源探棒测试结果对应为3.3V±25mV），那么我们可以说此DC/DC输出的纹波为50mV，这个是绝对量，而相对量即纹波系数 = 纹波电压/输出电压 = 50mV/3.3V=1.51%。 纹波的危害： 容易在电器上产生谐波，而谐波会产生更多的危害； 降低了电源的效率； 较强的纹波或造成浪涌电压或电流的产生，导致烧毁用电器件； 会干扰数字电路的逻辑关系，影响正常工作； 会带来噪音干扰，使得图像设备、音响设备不能正常工作。

纹波分类及其抑制方法#

首先需要说明的是不管是哪种纹波，减小纹波最有效的方法一般有四种： 1）输出用π型电路滤波，LC滤波； 2）增大电容； 对于输出电容，使用铝电解电容以达到大容量的目的。但是电解电容在抑制高频噪声方面效果不是很好，而且ESR也比较大，所以会在它旁边并联一个陶瓷电容，来弥补铝电解电容的不足。同时，开关电源工作时，输入端的电压Vin不变，但是电流是随开关变化的。这时输入电源不会很好地提供电流，通常在靠近电流输入端(以BucK型为例，是SWITcH附近)，并联电容来提供电流。 3）增大电感； 电感的选取，一般还要考虑到电感的额定电流大小。一般情况下在电路设计阶段需要选择比额定电感要大的电感。 4）合理布线。 需要说明的是，在实际调试过程中，要多方面尝试，因为有时单独增加电容和电感，效果并不理想！！！ 输出纹波从频谱上分主要由低频纹波、开关频率纹波和高频纹波三个方面组成。 　　开关电源的输出纹波噪声主要来源于五个方面：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、闭环调节控制引起的纹波噪声。 1）低频纹波： 低频纹波与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，导致输出低频纹波的残留。低频纹波是输入整流纹波通过DC/DC变换器传递到输出的，它的大小取决于整流滤波电容器的电容量和反馈调节回路的调节器性能。

1. 提高开关电源工作频率，以提高高频纹波频率，其纹波电流△I可由下式算出：

可以看出，增加L值或者提高开关频率可以减小电感内的电流波动。 2.加大输出高频滤波器，可以抑制输出高频纹波 3.采用多级滤波：一般滤波多采用C型、LC型、CLC型，为了更好的抑制纹波，可以采用增加多一级LC滤波。 3）共模纹波噪声： 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，因此当矩形波电压作用于功率器件时，开关电源的输出端因此会产生共模纹波噪声。

产生#

噪声的产生原因有两种，一种是开关电源自身产生的；另一种是外界电磁场的干扰（EMI），它能通过辐射进入开关电源。 SWITCH一般选用双极性晶体管或者MOSFET，不管是哪种，在其导通和截止的时候，都会有一个上升时间和下降时间。这时候在电路中就会出现一个与SWITCH上升下降时间的频率相同或者奇数倍频的噪声，一般为几十MHz。同样二极管D在反向恢复瞬间，其等效电路为电阻电容和电感的串联，会引起谐振，产生的噪声频率也为几十MHz。这两种噪声一般叫做高频噪声，幅值通常要比纹波大得多。噪声脉冲串的频率比开关频率高得多，噪声电压是其峰峰值。噪声电压的振幅很大程度上与开关电源的拓扑、电路中的寄生状态及PCB的设计有关。

噪声与纹波的区别#

在工程上，在对电源进行测试时，一般并不刻意地把纹波和噪声分开，测量的是纹波和噪声两者的合成干扰，用峰峰值表示。上述纹波的分类其实已经包含了噪声。

纹波噪声测试标准及测试方法#