whmks 发表于 2020-3-3 14:08:05

怎样降低开关电源的总纹波?

有些坛友用开关电源做胆机,说有不错的效果,也有的说不行,干扰大、声音干等。为什么会有不同的结果?最近没事干就做了个小测验。
    开关电源的总纹波一般在0.5%以下算是好的,用在音响上只能是马马虎虎混过,虽然高频波人耳听不到,但高频波会调制音频波,在一个正弦波上有寄生的高频波,使正弦波变粗、变毛。有什么方法可降低总纹波,其实也很简单,增加RLC滤波,选用合适的电感、电阻,配合电容就能大幅度减小总纹波。
下面用一台494半桥高压电源做测试。
准备二只50UH电感一只120UF电容和一只50欧电阻。




1、电源只加装120UF电容的总纹波1.46V P-PV,按360V计算也只有0.405%,其中,100HZ占了70%。
不加电感测试图


总纹波


其中高频波0.596V P-PV,按360V计算只有0.165%。三角型的高频波。


2、正负极各串一支电感后总纹波1.32V P-PV,波型已干净了很多,按360V计算也只有0.366%,降得不多,其中,100HZ占了90.9%。
双电感测试图


总纹波


其中,高频波0.1523V P-PV,按360V计算只有0.0423%,比没串电感降了75%左右。说明串电感能明显降低高频波,三角波没有了。


3、再串一支50欧电阻总纹波0.321V P-PV,比不串电阻降了75%左右。主要是降了100HZ的波。
总纹波降了不少,主要是降了100HZ的波。


其中,高频波0.12V P-PV,比直通降了80%左右。


4、最后再看看只串一只电感、电阻和电容的波,总纹波0.35V P-PV,比二个电感少许增加一点,因此,用一个就可能了。


高频波略增一点


5、LLC电源具有纹波低效率高的优点,直通总纹波只有0.217V P-PV,高频波0.121V P-PV,比494硬开关电源低了很多很多。
总纹波


高频波


6、LLC电源串了二只电感的总P-PV值没减少只有略增,但波型干净了许多,高频波不再是馒头型,基本成一条直线,开关噪声也降了不少。
总纹波


高频波


小结,降高频波串电感,降低频波串电阻、加电容。

xdx66 发表于 2020-3-10 14:42:48

2651817655 发表于 2020-3-4 04:23
其实多方面规划的话,纹波可以做的极低,具体可以参照hp服务器的电源,很小功率很大,从输入开始到输出,多 ...

很小功率很大
如何理解
很小,功率很大-------是体积很小,功率很大;
很小功率,很大-------还是功率很小,体积很大?

longshort 发表于 2020-3-3 14:18:07

加上额定负载再测,眼镜马上掉下来....

29BBY 发表于 2020-3-3 14:10:19

谢谢楼主。学习了。

lxg 发表于 2020-3-3 14:11:25

用示波器看还是比较到位的;:victory::victory:

daxian50 发表于 2020-3-3 14:49:20

可以加一级,线性稳压电路,足以将纹波降到极低水平。

newstudent 发表于 2020-3-3 14:52:11

这个电容不错,最近做胆机用了几个,耐压妥妥的。

黑风 发表于 2020-3-3 15:00:14

再加上两级共模电感和电容组成的滤波器,高频干扰就会被很大程度的抑制。

维修老蔡 发表于 2020-3-3 15:58:02

负载吸收电源功率不是恒定的,所以非线性电源(开关电源)想达到极低纹波是不可能的,,,

wowowowow 发表于 2020-3-3 20:13:08

没办法,硬要滤去估计比线性电源成本还贵,而且也不能解决传导干扰,辐射更麻烦

whmks 发表于 2020-3-3 20:41:10

longshort 发表于 2020-3-3 14:18
加上额定负载再测,眼镜马上掉下来....

电源就150W,最大也测过400V400mA的纹波,不过电容用了360uF,分为串18欧电阻和不串电阻二种测试,现在发上来。
串18欧电阻测试图


低频波

三个点的高频波






不串电阻测试图


低频波,比串电阻的高。


三个点的高频波,比串电阻的高一点。






whmks 发表于 2020-3-3 20:43:56

daxian50 发表于 2020-3-3 14:49
可以加一级,线性稳压电路,足以将纹波降到极低水平。

线性稳压只能对低频有很好的效果,对高频基本无效,还是要靠电感压住。

whmks 发表于 2020-3-3 20:50:09

黑风 发表于 2020-3-3 15:00
再加上两级共模电感和电容组成的滤波器,高频干扰就会被很大程度的抑制。

到了一定程度再多加也无效,而且只会引入噪声。试过二级共模、四级差模、三级电解电容、多级瓷片电容,还不如少一点的好。

whmks 发表于 2020-3-3 20:57:09

维修老蔡 发表于 2020-3-3 15:58
负载吸收电源功率不是恒定的,所以非线性电源(开关电源)想达到极低纹波是不可能的,,,

你是说这种开关式的电子负载吗?确实是这样它有一定的相对频率较高的噪声。

于海旺 发表于 2020-3-3 22:26:45

实验很好,结论正确。:victory:
如要进一步降低电源波纹可以参考台式电脑电源EMI电路。
EM滤波电路
EMI是 ElectromagneticInterference英文缩写,是指电磁波与电子元件作用而产生的干扰现象

下面是以前上传的通用共模与差模电路其一。

29BBY 发表于 2020-3-3 23:53:01

请问串的阻值怎么确定,根据负载大小吗?
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