開關(guān)電源的輸出紋波噪聲主要來源于哪？

開關(guān)電源是一種轉(zhuǎn)換電源電路，通過高頻開關(guān)器將電源的高電壓、低電壓轉(zhuǎn)換成為需要的輸出電壓。它具有高效率、體積小、重量輕、功率密度高等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)逐漸取代了線性電源。但是開關(guān)電源的輸出紋波噪聲卻一直是此類電源需要解決的問題之一。那么，開關(guān)電源的輸出紋波噪聲主要來源于哪里呢？下面我們?cè)敿?xì)探討。

一、開關(guān)管的開關(guān)過程

開關(guān)電源的輸出紋波噪聲主要是由開關(guān)管的開關(guān)過程引起的。在正常工作情況下，開關(guān)管在調(diào)制器的控制下，以高頻率快速地進(jìn)行開關(guān)。開關(guān)管在開關(guān)過程中，一方面會(huì)產(chǎn)生電磁干擾，另一方面也會(huì)造成負(fù)載電容反向充放電、電感能量轉(zhuǎn)移 ，進(jìn)而影響輸出電壓質(zhì)量和穩(wěn)定性。因此，開關(guān)管的開關(guān)過程是開關(guān)電源輸出紋波噪聲的一個(gè)主要來源。

二、輸出電感和輸出電容

開關(guān)電源的輸出電壓主要是通過輸出電感和電容來完成的。在這過程中，在高頻交變電流的作用下，輸出電感和電容都有一定的失真。輸出電感對(duì)電源的瞬態(tài)負(fù)載變化具有一定的抑制作用，也在一個(gè)方面影響輸出電壓的失真程度。當(dāng)開關(guān)電源輸出電容充放時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較大的突變電流，從而產(chǎn)生較大的負(fù)載變化。這樣的變化對(duì)電容的電流的諧波會(huì)引發(fā)輸出紋波噪聲。

三、輸出濾波電路的設(shè)計(jì)

為了去掉開關(guān)電源輸出的紋波噪聲，必須采取合適的輸出濾波電路。

（1）升壓開關(guān)電源的輸出濾波電路

升壓開關(guān)電源采用的是單級(jí)輸出電容濾波，可以去掉開關(guān)過程中產(chǎn)生的紋波，不過在負(fù)載變化較大的情況下輸出電壓波形的失真比較大。

（2）降壓開關(guān)電源的輸出濾波電路

降壓開關(guān)電源采用LC（電感、電容）二級(jí)濾波，可以去掉開關(guān)過程中產(chǎn)生的紋波，同時(shí)對(duì)于負(fù)載變化非常小的情況下，也能去掉因負(fù)載變化引起的輸出波形失真問題。

四、開關(guān)電源設(shè)計(jì)條件

還有一些因素如電源的負(fù)載特性和工作條件等都會(huì)對(duì)開關(guān)電源的輸出紋波噪聲產(chǎn)生一定的影響。如果負(fù)載變動(dòng)較小，開關(guān)電源的輸出紋波噪聲就會(huì)小。同時(shí)，工作溫度、工作電壓、外部噪聲等因素也會(huì)影響開關(guān)電源的輸出紋波噪聲。

綜上所述，開關(guān)電源的輸出紋波噪聲主要來源于開關(guān)管的開關(guān)過程、輸出電感和輸出電容，以及輸出濾波電路的設(shè)計(jì)。合理的電路設(shè)計(jì)、高質(zhì)量元器件的選擇和輸出濾波電路的優(yōu)化，可以有效降低開關(guān)電源的紋波噪聲，提高開關(guān)電源的輸出性能。