開關電源噪聲的產生與抑制

　　隨著我國電子工業的不斷發展，電源模塊市場需求量越來越大。電源模塊相對于LDO，有效率高、功率密度高等優勢。測試電源模塊的輸出噪聲偏大，應該如何抑制噪聲呢。

　　圖1 低紋波噪聲電源模塊

　　一、電源模塊噪聲的產生

　　反激式開關電源拓撲結構，如圖 1所示。由場效應管Q1導通，輸入電流流過變壓器和場效應管Q1，再場效應管Q1關斷，使得輸入電流通過電磁感應到變壓器的輸出端，實現能量的傳遞。由于變壓器初級存在漏感，漏感和場效應管Q1的寄生電容產生振蕩，振蕩產生的減壓尖峰，在能量傳遞過程中，也傳遞到了輸出端，形成噪聲。漏源級的電壓波形如圖 2所示。

　　圖 2 反激式電源拓撲

　　圖 3 場效應管漏極電壓波形

　　二、好的布局設計抑制噪聲

　　在設計的過程中，工程師們都會在場效應管DS兩端加吸收電路，減小尖峰，可以有效的減小電源模塊的輸出噪聲。

　　實際應用中，在模塊輸入輸出端加電容，配合好的PCB布局可以更進一步的減小模塊的輸出紋波與噪聲。PCB板的布局，根據電流的流向上放電容，電源模塊紋波噪聲都不再是問題。下圖列舉了兩種布局方式。

　　圖4 正確的濾波電容PCB板布局

　　圖 5 錯誤的濾波電容PCB布局

　　周立功致遠電子研發生產的E_URBD-6W系列模塊電源設計時，考慮的電容以及變壓器的布局，有效的減小了電源模塊輸出紋波噪聲。下圖是典型型號E2405URBD-6W的輸出紋波噪聲。

　　圖 6 優異的紋波噪聲