波紋以及噪聲

開關(guān)電源之紋波

開關(guān)電源的輸出并不是真的恒定不變的。輸出中存在著周期性的抖動(dòng)。這些抖動(dòng)看起來就像是水波一般，被叫做漣漪。紋波可以是電壓或者是電流紋波。

一般使用兩個(gè)參數(shù)來描述紋波，紋波系數(shù)：交流分量和直流分量有效值之比。

開關(guān)電源紋波會(huì)產(chǎn)生的原因

開關(guān)電源的紋波主要來自于兩個(gè)方面：1.低頻紋波：從交流輸入的周期來看，電源對(duì)于輸入的抑制比并不理想，當(dāng)輸入改變的時(shí)候，輸出也會(huì)隨之發(fā)生變化。2.高頻紋波：從開關(guān)周期開始，開關(guān)電源不以線性方式輸出能量，而是以分組的方式來傳輸能量，所以才會(huì)出現(xiàn)和開關(guān)周期相對(duì)應(yīng)的紋波。如果是線性電源，那么就沒有開關(guān)紋波，只有低頻紋波。

開關(guān)電源紋波的影響

最大紋波將會(huì)決定輸出的峰值。輸出是穩(wěn)定的電壓或者是電流。因?yàn)?/span>紋波的影響，所以導(dǎo)致輸出的峰值高于平均值，這可能會(huì)損壞負(fù)載。

比如說，對(duì)于LED來說，過大的電流會(huì)縮短LED的壽命。如果紋波的系數(shù)過大，那么輸出能量就會(huì)不均勻平滑，從而偏離直流輸出的要求。比如說，對(duì)于LED，紋波的系數(shù)過大就會(huì)使LED的亮度發(fā)生變化，引起閃爍。如果用開關(guān)電源來驅(qū)動(dòng)電池以及LED燈，那么低頻紋波的影響就會(huì)比較大；如果是驅(qū)動(dòng)IC等高速負(fù)載，高頻紋波的影響就會(huì)更大。

開關(guān)電源紋波以及噪聲

紋波是由交流周期或者是開關(guān)周期所引起的輸出抖動(dòng)，而噪聲則是隨機(jī)耦合到輸出端的高頻信號(hào)，兩者皆不相同。

開關(guān)電源ESR

開關(guān)電源電容式ESR

開關(guān)電源需要在輸出端處增加一個(gè)電容，讓開關(guān)電路輸出的間歇性能量平滑成穩(wěn)定的線性輸出。所以這個(gè)電容器的重要性不言而喻。一個(gè)非理想因素是所有的電容器都具有等效串聯(lián)電阻，這將會(huì)導(dǎo)致一系列的問題。

電容穩(wěn)壓的原理是當(dāng)電壓升高的時(shí)候，電流被吸收，能量則儲(chǔ)存在電容器當(dāng)中。當(dāng)VO電壓下降的時(shí)候，電流被釋放，能量也被釋放。在這個(gè)過程當(dāng)中，電流總是流經(jīng)過ESR。

開關(guān)電源ESR所引起的紋波

ESR是產(chǎn)生高頻電壓紋波的主要原因。電容器儲(chǔ)能以及放電的時(shí)候，電流方向相反，輸出則在VO=VC+vesr以及VO=VC+vesr之間切換。開關(guān)電源ESR越大，紋波電壓就會(huì)越大。