降低开关电源纹波的方法
芒果硬件 2025-03-27

从前面的介绍我们可以了解到开关电源的纹波电压是由开关元器件MOS的导通和截止导致的。下面我们介绍下如何优化buck电源的纹波电压方法。由:手把手选型计算buck电路输出电容和纹波电压我们可以知道输出电压纹波U=(Vout*(1-Vout/Vin))/8*f²*C*L+Cesr*△Il。

1.增大开关频率f

由于电压纹波的产生是由于开关电源中开关元器件MOS的导通和截止导致,开关频率越高,开关元件导通和截止的速度就越快,电流和电压变化也就越快,因此电压纹波也就越小。反之,开关频率越低,电压纹波就越大。

2.增大输出电容容量C

当输出电压有波动时,电容会通过储存能量(充电)释放能量(放电)来平滑输出电压。电容越大,能够存储的电荷越多,从而减小电压波动。建议选用低等效串联电阻(ESR)的电容,以减少由电容ESR引起的纹波。

3.增大电感感值L

电感器的大小也影响纹波电流,从而影响纹波电压。增大电感器的电感值可以减小纹波电流的幅度,但电感值过大会导致响应速度变慢。因此,要根据电源设计的需求进行平衡。

4.增大负载电流

在轻载情况下,纹波电压可能会相对较高。适当增加负载电流可以使电源在连续导通模式(CCM)下工作,降低纹波电压。

不过对于上述的参数在降低纹波的时候可能需要综合考虑。例如增大开关频率f会增加开关损耗;增大电感感值L会影响环路响应速度;增大电容可能会影响环路稳定性改变零极点等



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