开关电源噪声的产生原因及抑制方法

开关电源产生干扰的四条主要原因1.开关电源本身的电磁干扰：开关电源采用高频开关器件进行开关操作，这会引起较高频率的电流和电压波形，并产生大量的电磁噪声。

这些高频噪声会通过电源线、输入滤波器和输出滤波器等途径进入其他电路和设备，引起干扰。

2.输入电源的电磁干扰：不同的设备可能共享相同的输入电源线路，当一个设备使用开关电源时，其产生的高频电磁噪声会通过共享的电源线路传播给其他设备，从而对它们产生干扰。

3.输出线路干扰：开关电源输出端连接的电源线路和负载线路也可能成为干扰源。

由于开关电源的开关操作会引起电流和电压的突变，这可能会在输出线路中产生较大的尖峰电流和瞬时电压斜率，同时伴随着较高频率的电流波形，进而对连接的负载产生干扰。

4.开关电源引起的电磁互感干扰：由于开关电源中的高频开关操作，其导线和电感元件之间会产生一定强度的电磁场。

当这些元件和其他线路或元件之间存在电磁耦合时，会发生电磁互感干扰。

这种耦合可能发生在电源线、输出线路和周围环境中，通过干扰线路中的电感元件或导线，引起其上产生的感应电流或感应电压，从而产生干扰。

为了减少开关电源产生的干扰，可以采取以下措施：1.优化开关电源的设计：通过合理选择高频开关器件和合适的电源变压器，以减少开关操作时产生的电磁噪声。

2.加强输入滤波：在开关电源的输入端添加滤波电路，能够有效滤除输入电源中的高频噪声，减少其对其他设备的干扰。

3.加强输出滤波：在开关电源的输出端添加输出滤波器，可以滤除输出线路中的高频噪声和尖峰电流，减少对连接设备的干扰。

4.电磁屏蔽措施：对开关电源所在的外壳进行屏蔽处理，防止其产生的电磁辐射波传播到周围环境中。

总之，开关电源产生的干扰主要与其本身设计和工作原理有关，通过合理设计、滤波和屏蔽措施，可以有效减少这些干扰，并保证设备的正常运行。

adc采集开关电源噪声处理方案ADC采集开关电源噪声处理方案引言：在电子设备中，ADC（模数转换器）的采集信号质量直接影响着整个系统的性能。

而开关电源作为一种常用的电源供应方式，其输出的噪声信号往往会对ADC采集信号造成干扰，从而影响采集数据的准确性。

因此，针对ADC采集开关电源噪声的处理成为了一个重要的技术问题。

一、开关电源噪声的来源及特点开关电源的工作原理是通过开关管的开关动作，将直流电压转换为高频脉冲信号，再通过滤波电路将其转换为稳定的直流电压。

在这个过程中，开关动作会产生电磁干扰（EMI）和电压波动（Ripple）两种主要的噪声源。

1. 电磁干扰（EMI）：开关电源在开关动作时会产生高频噪声，这些噪声通过导线和PCB板传播，对周围的电路和器件产生干扰。

电磁干扰的频率范围主要集中在几十千赫兹到几百兆赫兹，对ADC的采集信号会产生较大的干扰。

2. 电压波动（Ripple）：由于开关电源的输出是通过开关管的开关动作来实现的，因此在输出的直流电压中会存在一定的纹波，这种纹波信号会对ADC的采集信号造成干扰。

电压波动的频率主要集中在几百赫兹到几千赫兹，对ADC采集的低频信号会产生较大的影响。

二、开关电源噪声对ADC采集信号的影响开关电源的噪声信号会对ADC采集信号产生直接或间接的影响，主要表现为以下几个方面：1. 降低信噪比（SNR）：开关电源的噪声信号会与被采集信号叠加在一起，从而降低了信号的噪声比，使得采集到的信号质量下降。

2. 引入谐波干扰：开关电源的高频噪声会引入谐波干扰，使得采集到的信号中出现频谱分布不均匀的现象，从而导致采集数据的失真。

3. 产生杂散分量：开关电源的电压波动会引入杂散分量，使得采集信号中出现额外的频率成分，干扰了原始信号的准确采集。

三、开关电源噪声处理方案针对开关电源噪声对ADC采集信号的影响，可以采取以下几种方案来进行处理，以提高ADC采集信号的质量：1. 电源滤波：通过在开关电源的输入端或输出端添加滤波电路，可以有效地抑制开关电源产生的高频噪声。

数字电路电源噪声数字电路的性能受到多种因素的影响，其中之一是电源噪声。

电源噪声是指电力供应中的电压和电流的非期望成分，它可以干扰电路的正常工作并导致性能下降。

本文将讨论数字电路电源噪声的来源、影响以及常见的抑制方法。

一、电源噪声的来源1. 电力系统噪声：电力系统中的各种电器设备和传输线路都会产生电磁辐射和电容电流，这些非期望的辐射和电流可能通过电源线进入数字电路，引起电源噪声。

2. 开关电源噪声：开关电源是数字电路中常用的电源类型，但其工作原理导致输出端产生高频噪声。

开关电源噪声主要来自开关元件的开关动作和电容器的充放电过程，这些非期望的高频成分可能通过电源线和地线传播到数字电路。

3. 地线噪声：由于数字电路中的多个模块和元件共用一个地线，地线上的电流变化会产生非期望的电压降，从而引入电源噪声。

二、电源噪声的影响电源噪声会对数字电路的性能产生多种影响，包括但不限于：1. 时钟失真：电源噪声可以干扰数字电路中的时钟信号，导致时钟信号的频率和占空比发生变化，进而影响到电路的时序性能。

2. 位传递错误：电源噪声可能导致数字电路中逻辑门的输入电平发生变化，进而导致数据在逻辑门之间的传输错误。

3. 时序故障：电源噪声会改变数字电路的时序行为，导致时序故障的发生。

例如，由于电源噪声引起时钟信号的抖动，可能导致触发器的设置时间和保持时间不满足要求，从而引发时序故障。

4. EMC问题：电源噪声会通过电源线和地线传播到数字电路周围的元件或设备，进而引发电磁兼容性（EMC）问题，干扰其他电子设备的正常工作。

三、电源噪声的抑制方法为了减少电源噪声对数字电路的影响，可以采取以下抑制方法：1. 滤波器：在电源输入端添加合适的滤波器可以降低电源噪声的幅度。

常用的滤波器包括电容滤波器和电感滤波器，它们可以通过改变电源信号频率响应来抑制高频噪声。

2. 稳压器：稳压器可以在输入电压变化时保持输出电压稳定，从而减少电源噪声的传播。

开关电源噪声的产生与抑制方法
一、电源模块噪声的产生
反激式开关电源拓扑结构，如图所示。

由场效应管Q1导通，输入电流流过变压器和场效应管Q1，再场效应管Q1关断，使得输入电流通过电磁感应到变压器的输出端，实现能量的传递。

由于变压器初级存在漏感，漏感和场效应管Q1的寄生电容产生振荡，振荡产生的减压尖峰，在能量传递过程中，也传递到了输出端，形成噪声。

漏源级的电压波形如图所示。

图反激式电源拓扑
图场效应管漏极电压波形
二、好的布局设计抑制噪声
在设计的过程中，工程师们都会在场效应管DS两端加吸收电路，减小尖峰，可以有效的减小电源模块的输出噪声。

实际应用中，在模块输入输出端加电容，配合好的PCB布局可以更进一步的减小模块的输出纹波与噪声。

PCB板的布局，根据电流的流向上放电容，电源模块纹波噪声都不再是问题。

下图列举了两种布局方式。

图正确的滤波电容PCB板布局
图错误的滤波电容PCB布局
E_URBD-6W系列模块电源设计时，考虑的电容以及变压器的布局，有效的减小了电源模块输出纹波噪声。

下图是典型型号E2405URBD-6W的输出纹波噪声。

图优异的纹波噪声。

0 引言开关电源作为电子设备的供电装置，具有体积小、重量轻、效率高等优点，在数字电路中得到了广泛的应用，然而由于工作在高频开关状态，属于强干扰源，其本身产生的干扰直接危害着电子设备的正常工作。

因此，抑制开关电源本身的电磁噪声，同时提高其对电磁干扰的抗扰性，以保证电子设备能够长期安全可靠地工作，是开发和设计开关电源的一个重要课题。

1 开关电源干扰的产生开关电源的干扰一般分为两大类：一是开关电源内部元器件形成的干扰;二是由于外界因素影响而使开关电源产生的干扰。

两者都涉及到人为因素和自然因素。

1.1 开关电源内部干扰开关电源产生的EMI主要是由基本整流器产生的高次谐波电流干扰和功率变换电路产生的尖峰电压干扰。

1.1.1基本整流器基本整流器的整流过程是产生EMI最常见的原因。

这是因为工频交流正弦波通过整流后不再是单一频率的电流，而变成一直流分量和一系列频率不同的谐波分量，谐波(特别是高次谐波)会沿着输电线路产生传导干扰和辐射干扰，使前端电流发生畸变，一方面使接在其前端电源线上的电流波形发生畸变，另一方面通过电源线产生射频干扰。

1.1.2功率变换电路功率变换电路是开关稳压电源的核心，它产带较宽且谐波比较丰富。

产生这种脉冲干扰的主要元器件为1)开关管开关管及其散热器与外壳和电源内部的引线间存在分布电容，当开关管流过大的脉冲电流(大体上是矩形波)时，该波形含有许多高频成份;同时，关电源使用的器件参数如开关功率管的存储时间，输出级的大电流，开关整流二极管的反向恢复时间，会造成回路瞬间短路，产生很大短路电流，另外，开关管的负载是高频变压器或储能电感，在开关管导通的瞬间，变压器初级出现很大的涌流，造成尖峰噪声。

2)高频变压器开关电源中的变压器，用作隔离和变压，但由于漏感的原因，会产生电磁感应噪声;同时，在高频状况下变压器层间的分布电容会将一次侧高次谐波噪声传递给次级，而变压器对外壳的分布电容形成另一条高频通路，使变压器周围产生的电磁场更容易在其他引线上耦合形成噪声。

开关电源噪声的产生与抑制措施（5篇模版）第一篇：开关电源噪声的产生与抑制措施噪声的种类开关电源无论在体积、重量和效率方面都有显著的优点，已得到广泛的应用。

但开关电源最大缺点是容易产生噪声。

噪声的产生一般可分为两大类：一是开关电源内部元件形成的干扰；二是由于外界因素影响而使开关电源产生的干扰，这涉及到人为因素和自然界的因素。

1．1 输出脉动噪声主要是在输出端出现的脉冲干扰，产生的原因有：由AC输入频率引起的低频脉动电压；开关电源频率引起的高次谐波脉动电压；开关接通、断开时的尖峰噪声；对上述噪声的振幅最大值可用同轴电缆接到示波器上来观察测定。

1．2 辐射电场强度开关电源产生的噪声会辐射到空间。

辐射噪声的测定方法是：接好天线，开启仪器（场强仪等），用天线接收直射波与反射波。

被测电源放在非金属的实验台上以360°来回转动，天线以上下1～4m距离移动以检测最大值。

测试以垂直与水平两个方向来测定。

1．3 外来突变电压外来突变电压干扰可用噪声模拟器检测。

在输入交流线上同时注入同相杂音（注入电压据开关电源种类而定）。

两者相位以90°、270°为最合适。

确认在这外来突变电压的作用下，输出直流电压有无变动，并观察保护装置等是否产生误动作。

1．4 雷电冲击耐压实验使用雷电冲击发生器，以保险丝以外的元件不损坏为原则，看一看输出电压的变动是否超过附加电压的规定。

噪声产生源 2．1 开关管开关功率管及其散热器与外壳和电源内部的引线间存在分布电容。

当开关管流过大的脉冲电流时，大体上形成了矩形波，该波形含有许多高频成份。

由于开关电源使用的元件参数如开关功率管的存储时间，输出级的大电流，开关整流二极管的反向恢复时间，会造成回路瞬间短路，产生很大短路电流。

凡有短路电流的导线及这种脉冲电流流经的变压器和电感产生的电磁场形成噪声源。

2．2 二极管的恢复特性PN型硅二极管用作高频整流时，正向电流蓄积的电荷在加上反向电压时不能立即消除（因载流子的存在，还有电流流过）。

电路电源噪声分析与抑制如何降低电源噪声干扰随着电子设备的发展和普及，电源噪声干扰成为了影响信号质量和系统性能的重要问题。

本文将探讨电路电源噪声的分析方法以及如何通过抑制措施来降低电源噪声对系统的干扰。

一、噪声源分析在进行电源噪声分析之前，我们需要了解噪声源的种类。

常见的电路电源噪声源主要包括开关器件、线性器件、电源线和地线等。

1. 开关器件：开关器件在切换过程中会产生开关噪声，这是由于开关瞬态响应引起的。

开关噪声的频谱主要集中在高频段。

2. 线性器件：线性器件在工作时会存在电流泄漏、电流变化等导致的噪声。

线性器件的噪声主要分布在低频段。

3. 电源线和地线：电源线和地线也可能成为噪声源。

当电流通过电源线或地线时，由于布线不良等因素会引入噪声。

二、电源噪声分析方法电源噪声主要以功率谱密度的形式进行分析。

功率谱密度是噪声信号在各个频段功率的分布情况。

通过电源噪声分析，可以确定噪声的频谱特性，从而制定相应的抑制措施。

下面是一种常见的电源噪声分析方法，即频谱分析法。

1. 连接好待测电源和频谱分析仪，确保仪器和电源之间的连接是可靠的。

2. 设置频谱分析仪的测试参数，如设置频率范围、频率分辨率、参考电平等。

3. 开始进行测试，记录频谱分析仪上的结果。

通过频谱分析法，我们可以直观地了解整个频率范围内的电源噪声情况，有针对性地设计电源噪声抑制方案。

三、降低电源噪声干扰的方法在分析了电源噪声之后，我们可以根据噪声源的不同采取相应的抑制方法。

下面是一些常见的降低电源噪声干扰的方法。

1. 滤波器的应用：通过设计合理的滤波器，可以在电路中滤除不必要的高频噪声。

常用的滤波器包括LC滤波器、Pi滤波器等。

2. 接地与绝缘：良好的接地与绝缘是降低电源噪声干扰的重要手段。

合理的接地设计可以减少接地回路上的电流环路，并增加电源线与地线之间的绝缘。

3. 地线的布线：合理的地线布线可以减少电源回线上的电荷和电流，降低地线上的噪声。

4. 分离与隔离：对于对电源噪声非常敏感的电路，可以采用分离与隔离的方法，将其与其他电路隔离开来，减少干扰。

理解电源噪声的来源和控制方法电源噪声是电子系统中常见的问题，它会限制电子设备的性能和可靠性。

了解电源噪声的来源和控制方法对于设计高性能电子系统至关重要。

本文将介绍电源噪声的来源以及一些常用的控制方法。

首先，让我们了解一下电源噪声产生的原因。

电源噪声主要包括三个来源：直流电源本身的不稳定性、交流电源的干扰以及高频干扰。

直流电源的不稳定性是电源噪声的主要来源之一。

直流电源供应电压的波动可以导致输出信号的波动。

这种波动主要由电源内部的纹波电流引起。

纹波电流是因为电源内部元件的非线性特性而产生的。

交流电源的干扰也对电源噪声产生重要影响。

交流电源中的谐波成分会通过电源转换器传播到输出信号上，引起噪声。

交流电源的干扰通常是通过电源线传播的。

另外，高频干扰也会引起电源噪声。

高频干扰主要来自于电源的开关器件和其他高速开关电路。

这些器件会产生较高频率的电磁辐射和共模干扰，进而影响电源输出的质量。

了解了电源噪声的来源后，下面将介绍一些常见的电源噪声控制方法。

首先是滤波器。

滤波器是最常用的电源噪声控制方法之一。

它可以用来消除交流电源噪声以及高频干扰。

常见的滤波器包括低通滤波器和陷波滤波器。

低通滤波器用来消除高频噪声，而陷波滤波器则可以通过选择特定的频率使干扰信号减弱。

其次是电源稳压器。

电源稳压器可以提供稳定的直流电源，从而减少直流电源本身的波动对输出信号的影响。

常见的电源稳压器有线性稳压器和开关稳压器。

线性稳压器通过线性调节电源的输出电压来提供稳定的直流电源，而开关稳压器则是通过频繁开关调节电源的输出。

另外，对地电磁屏蔽也是一种有效的电源噪声控制方法。

通过在电源线和信号线之间引入地电磁屏蔽材料可以减少噪声的传播。

最后，选择合适的电源线和电源滤波器也是重要的控制方法。

电源线的选取要考虑其传输能力和抗干扰能力。

而电源滤波器可以用来消除电源线上的谐波成分和高频干扰。

总结起来，电源噪声是电子系统中常见的问题，会限制设备的性能和可靠性。

开关电源产生的噪声的原因与解决方案电子猎头：帮助电子工程师实现人生价值！电子元器件：价格比您现有供应商最少降低5%从数据中心的服务器到电信设备和工业系统，开关模式电源（SMPS）用于各种应用，因为它具有高效率，功率密度和低成本的快速瞬态响应等优点。

然而，虽然提供许多优点，但已知SMPS电源如开关降压和升压DC/DC转换器以及负载点（POL）调节器会产生噪声。

在寻求保持数据完整性和高性能的许多应用中，这种噪声是不希望的。

此外，为了通过更严格的新监管标准，电源产生的EMI必须保持低于以往的水平。

实际上，这些电源的开关频率会产生许多不同类型的噪声。

之前有人认为它们是由开关频率引起的高频噪声的开关噪声开关转换，开关转换后振铃，以及在一个系统中运行的多个开关稳压器引起的拍频。

这里我们将研究开关稳压器和DC/DC转换器产生的这些不同类型的噪声，并讨论解决方案，包括滤波技术，以减少和最小化开关SMPS电源中的噪声。

SMPS噪声根据Dostal，主要噪声类型是由开关频率产生的开关噪声供应。

他说，通常，对于非隔离式DC/DC转换器，此噪声的频带在500 kHz 和3 MHz之间。

但是，由于它取决于开关频率，因此可以使用低通滤波器轻松控制和滤除。

开关噪声会产生输出纹波电压，如图1所示。

可以使用无源LC低通滤波器或有源低通滤波器轻松滤除。

图1：由开关稳压器的开关频率引起的输出纹波电压（顶部）。

使用LC滤波器的衰减纹波电压显示在底部。

然而，在我们进入滤波器设计之前，让我们更详细地检查输出纹波电压。

如公式1所示，开关稳压器的输出纹波电压可以通过电感电流纹波精确计算，电感电流纹波基于电感的实际电感值，开关转换器的输入和输出电压，开关频率（fSW）和输出电容（COUT））包括其等效串联电阻（ESR）和等效串联电感（ESL）。

根据ADI的开关转换器数据手册，在电感选择方面存在一些折衷。

例如，小电感器以较大的电感器电流纹波为代价提供更好的瞬态响应，而大电感器以较慢的瞬态响应能力为代价导致较小的电感器电流纹波。

什么是电子电路中的电源噪声如何降低电源噪声电子电路中的电源噪声是指电路中的电源部分产生的干扰信号，它会对电路的正常工作和性能产生不利影响。

在电子设备中，如手机、电脑、无线通信系统等，电源噪声的问题尤为突出。

因此，降低电源噪声对于保证电子设备的正常运行和提高性能至关重要。

一、电源噪声的来源和特点1. 电源噪声的来源电子设备中的电源噪声来自于多个方面，如电源本身的不稳定性、电源线的电磁辐射、开关电源的换频器、电源内部的晶体管、电解电容器、电感等元件都可能会引入电源噪声。

此外，电路中的其他元件如晶体管、集成电路等也可能会产生噪声。

2. 电源噪声的特点电源噪声的特点主要包括下面几个方面：(1) 它是一种随机信号，频率范围广泛，从低频到高频都有可能存在。

(2) 它会在电路中以传导、辐射或干扰形式进行传播，并影响到周围电路和设备。

(3) 它会降低电路的信噪比，导致信号的失真，影响设备的性能和可靠性。

(4) 它会引起系统的抖动、干扰或不稳定，导致设备无法正常工作或产生误差。

二、降低电源噪声的方法为了减少电子电路中的电源噪声，以下是一些常用的方法：1. 电源线滤波通过在电源线上安装电源滤波器，可以有效地减少电源噪声的传导和辐射。

滤波器一般由电容器和电感器组成，能够滤除高频和低频噪声，提供稳定的电源电压。

在设计电源线滤波时，需考虑电源负载、频率范围和噪声水平等因素。

2. 使用稳压电源稳压电源可以提供稳定的电源电压，降低电源噪声的水平。

稳压电源可以采用集成电路芯片或稳压器等形式，能够在电源发生波动时自动调整输出电压，确保电路正常工作。

3. 优化电源电路布局良好的电源电路布局可以减少信号的干扰和噪声的传播。

在设计电路时，应尽量避免电源线与信号线的交叉，并采用短而直的电源线，减少电源线的阻抗。

此外，还可以采用屏蔽罩或屏蔽板等措施，减少电磁辐射和传导噪声。

4. 使用低噪声元件选择低噪声的电源电容、电感、晶体管等元件可以有效地降低电源噪声。