開關(guān)電源紋波消除
開關(guān)電源是一種高效率的電源,廣泛應(yīng)用于電子設(shè)備中,它的一大優(yōu)點是能夠?qū)⑤斎腚妷恨D(zhuǎn)換成穩(wěn)定的直流輸出電壓,但開關(guān)電源的輸出電壓中也會出現(xiàn)一些波紋,這些波紋會影響電子設(shè)備的正常運行以及降低設(shè)備的壽命,因此需要對開關(guān)電源的紋波進(jìn)行消除。
開關(guān)電源的輸出電壓中出現(xiàn)的波紋主要是由于開關(guān)器件的開關(guān)造成的。在開關(guān)器件關(guān)斷時,輸入電容中的能量會被釋放到負(fù)載電容中,從而形成輸出電壓的波紋。而且,開關(guān)電源的輸出電壓中存在有用信號和噪聲信號,所以需要采取措施消除這些波紋。
目前,常用消除開關(guān)電源紋波的方法主要有三種:一種是通過濾波器實現(xiàn),第二種是通過計算器組件實現(xiàn),第三種是通過反壓電路實現(xiàn)。
第一種通過濾波器實現(xiàn)的方法是采用濾波器對輸出電壓進(jìn)行濾波,以消除輸出電壓中的噪聲。濾波器的類型根據(jù)需要濾除的頻率范圍不同而不同。常見的濾波器有低通濾波器、帶通濾波器和帶阻濾波器三種。其中,低通濾波器是最常用的一種,它可以削弱電壓中的高頻分量。
在開關(guān)電源中,一般采用電感和電容來構(gòu)成LC低通濾波器。電感與電容并聯(lián)組成的LC濾波器,可以有效地吸收電壓中的高頻成分,并濾除掉紋波。另外,為了提高LC濾波器的性能,一些電源還采用了多級濾波的方法,這樣可以更加有效地降低電壓中的紋波。
第二種通過計算器組件實現(xiàn)的方法是采用計算器組件來減少輸出電壓中的波紋。門級計算器可以將兩個變化頻率不同的信號相加,然后輸出一個平滑的信號。因此,在開關(guān)電源的輸出電壓中加入門級計算器后,可以通過它的電容效應(yīng)消除一部分波動。
第三種通過反壓電路實現(xiàn)的方法是采用反向串聯(lián)電容和電阻組成的反壓電路來消除開關(guān)電源輸出電壓的波紋。反壓電路電容可以在交流信號周期的一半上一半下時,使模擬信號消失,從而消除電源波紋。而電阻可以避免反壓電路電容裝滿了快速放電,并提高反壓電路的性能。
綜上所述,消除開關(guān)電源紋波的方法主要包括通過濾波器、計算器組件和反壓電路的方式實現(xiàn)。在實際應(yīng)用中,需要根據(jù)具體情況綜合考慮,選擇合適的方法來消除開關(guān)電源中的紋波,以保證電子設(shè)備的正常運行和延長設(shè)備的使用壽命。
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