スイッチング電源のリップルノイズを抑える方法
1. コンデンサフィルタリング、
2.LCフィルター、
3. LDO フィルタリングはどのように実現されますか? 状況に応じて以下の5つの形態が選択可能です。
低周波リップル
低周波リップルは出力回路のフィルタコンデンサ容量に関係します。 スイッチング電源のサイズの制限により、電解コンデンサの容量を無制限に大きくすることができず、出力の低周波リップルが残留してしまいます。 出力リップルの周波数は整流回路のモードにより異なります。
低周波リップルの抑制
ａ． 出力低周波フィルタのインダクタンスを増やし、容量パラメータを増やし、低周波リップルを必要な指数まで低減します。
b. フィードフォワード制御方式を採用し、低周波リップル成分を低減します。
高周波リップル
高周波リップルノイズは、高周波電源スイッチング変換回路から発生します。 この回路では、入力された直流電圧をパワーデバイスを介した高周波スイッチングにより変換し、整流、フィルタリングすることで安定した電圧出力を実現します。 周波数の高周波リップル、外部回路への影響は主にスイッチング電源の変換周波数、出力フィルタの構造とパラメータに関係しており、電力変換器の動作周波数も同様に高める必要があります。高周波スイッチングリップルへの影響を可能な限り低減する設計を行っています。 フィルタリング要件。
高周波リップルの抑制
ａ． スイッチング電源の動作周波数を高くすると、高周波リップル周波数が大きくなり、出力の高周波リップルを抑えることができます。
b. 出力高周波フィルタを大きくすることで、出力高周波リップルを抑えることができます。
c、多段フィルターを使用します。
コモンモードリップルノイズ
パワーデバイスと放熱器の底板およびトランスの一次側と二次側との間の寄生容量や配線の寄生インダクタンスにより、パワーデバイスに矩形波電圧が作用すると、スイッチング出力が変化します。電源によりコモンモードリップルノイズが発生します。 パワーデバイス、トランス、ケーシング間の寄生容量を低減および制御し、出力側にコモンモード抑制インダクタとコンデンサを追加して、出力コモンモードリップルノイズを低減します。
ａ． 出力には特別に設計されたEMIフィルターを採用
b. スイッチンググリッチ振幅を低減する
UHF共振ノイズ
超高周波共振ノイズは主に、高周波整流ダイオードの逆回復時のダイオード接合容量、パワーデバイスの接合容量、パワーデバイスのスイッチング時のライン寄生インダクタンスの共振から発生し、一般に周波数は1-10です。 MHz。 静電容量の小さな真空管を切り替えたり、配線長を短くするなどの対策により、超高周波の共振ノイズを低減できます。
UHF共振ノイズの抑制
ソフトリカバリー特性を持つダイオードの選択、接合容量の小さいスイッチング真空管の使用、配線長の短縮などにより、超高周波の共振ノイズを低減できます。
クローズドループレギュレーション制御により発生するリップルノイズ
すべてのスイッチング電源は出力電圧の閉ループ制御を必要とし、レギュレータパラメータの不適切な設計もリップルの原因となります。 出力が変動すると、フィードバックネットワークを介してレギュレータループに入り、レギュレータの自励発振を引き起こし、さらなるリップルを引き起こす可能性があります。 このリップル電圧には一般に固定周波数がありません。
クローズドループ調整制御によるリップルノイズの抑制
スイッチング直流電源では、レギュレータパラメータの不適切な選択により出力リップルが増加することがよくありますが、以下の方法でこの部分のリップルを抑えることができます。
ａ． レギュレータ出力のグランドに補償回路を追加すると、レギュレータの補償によりレギュレータの自励励起によるリップルの増加を抑えることができます。
b. 閉ループ レギュレータの開ループ倍率と閉ループ レギュレータのパラメータを合理的に選択してください。 オープンループ倍率が大きすぎるとレギュレータの発振や自励が発生し、出力パターンの内容が増加する場合があります。 オープンループ倍率が小さすぎる場合、出力電圧の安定性が低下し、リップル成分が増加するため、レギュレータのオープンループ倍率とクローズドループレギュレータのパラメータを合理的に選択し、それに応じて調整する必要があります。デバッグ時の負荷状態に合わせて調整します。
c. 遅延と遅延を最小限に抑えるためにフィードバック チャネルに純粋な遅延フィルタリング リンクが追加されていないため、閉ループ調整の迅速性と適時性が向上し、出力電圧リップルの抑制に役立ちます。
