怎样降低开关电源的总纹波？

whmks

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

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

加上额定负载再测，眼镜马上掉下来．．．．

29BBY

谢谢楼主。学习了。

lxg

用示波器看还是比较到位的；

daxian50

可以加一级，线性稳压电路，足以将纹波降到极低水平。

newstudent

这个电容不错，最近做胆机用了几个，耐压妥妥的。

黑风

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

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

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

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

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

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

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

实验很好，结论正确。
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 Electromagnetic  Interference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

请问串的阻值怎么确定，根据负载大小吗？