降低电源纹波噪声的一些常用方法

　　在应用电源模块常见的问题中，降低负载端的纹波噪声是大多数用户都关心的。下文结合纹波噪声的波形、测试方式，从电源设计及外围电路的角度出发，阐述几种有效降低输出纹波噪声的方法。

　　1、电源的纹波与噪声图示

　　纹波和噪声即：直流电源输出上叠加的与电源开关频率同频的波动为纹波，高频杂音为噪声。具体如图1所示，频率较低且有规律的波动为纹波，尖峰部分为噪声。

　　图1

　　2、纹波噪声的测试方法

　　对于中小微功率模块电源的纹波噪声测试，业内主要采用平行线测试法和靠接法两种。其中，平行线测试法用于引脚间距相对较大的产品，靠测法用于模块引脚间距小的产品。

　　但不管用平行线测试法还是靠测法，都需要限制示波器的带宽为20MHz，同时需要去掉地线夹。

　　具体如图2和图3所示。

　　图2 平行线测试法

　　注1：C1为高频电容，容量为1μF;C2为钽电容，容量为10μF。

　　注2：两平行铜箔带之间的距离为2.5mm，两平行铜箔带的电压降之和应小于输出电压的2%。

　　图3靠测法

　　3、去除地线夹测试的区别

　　测试纹波噪声需要把地线夹去掉，主要是由于示波器的地线夹会吸收各种高频噪声，不能真实反映电源的输出纹波噪声，影响测量结果。下面的图4和图5分别展示了对同一个产品，使用地线夹及取下地线夹测试的巨大差异。

　　图4 使用地线夹测试-示波器垂直分辨率200mv/div

　　图5 去除地线夹测试-示波器垂直分辨率50mv/div

　　4、设计上PCB布局的影响

　　好与坏的PCB布局，是设计上影响纹波噪声的关键因素。差的PCB布局如图6所示，变压器输出的地，直接通过过孔连到背部的地平面，地平面连接电源的输出引脚。此布局在输出5V/2A的负载下，实测电源尖峰达1.5V VP-P。

　　图6 差的PCB布局