开关电源的噪音抑制
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科 技 创 新
２ ０ １ ５ 年第３ ０ 期ｌ 科技 创 新与应 用
开关 电源 的噪音抑制
秦 小 军
（ 陕西烽火电子股份 有限公 司， 陕西 宝鸡 ７ ２ １ ０ ０ ６ ） 摘 要： 文章提 出抑制噪音 的方案和措施 并讨论了在应用中注意的问题。
关 键词 ： 开 关 电源 ； 共模 噪 音 ； 差模 噪 音
如图 １ 、 图２ 所示 。
对
在 ｖ１ 处 有 分 布 电容 Ｃ Ｓ １ ； 同时， 整 流 二级 管 理 Ｄ １ 和二 级 管 Ｄ ２的 外 壳 也存 在所 分 布 的电容 Ｃ Ｓ ２ 。 Ｃ Ｓ ３ 则 分 布在 Ｔ １ 开关 变压器 的初 、 次 级 线 圈 中 。而在 开关 电源 开关 器 件 的 Ｖｌ 、 Ｔ １ 、 Ｄ１ 、 Ｄ ２当中 ， 进行 导 通 以 及关 断工 作 时高 频 的 电流通 过分 布 电容 进行 导 通 ，则形 成 了共 模 的 相应 噪音 源 ， 如 图 ２所显 示 的一样 。 为可 防止共 模 的 噪音 ，可 以设 置屏 蔽来 对 此来 进行 阻 止此 高 频 电流 的泄 漏 ， 如 图 ３显示 。在 变压 器 Ｔ ｌ 初级 装 有屏 蔽层 也 连接 至 次 级侧 的静 电位 。此 样高 频 电位基 本上 等 于 ０ ， 共 模 噪音 干扰 幅度 可 被 大 幅度减 少 。
Ｔ ｌ 的故级 装有屏蔽层 ，将 其
Ｇ ＹＤ
级端 的静电位连接
图 １ 引起 电路 误 动作 的原 因
图 ３ 防止 共模噪 音 方法
Ｇ
图 ４ 兼顾 对共 模噪 音和 差模 噪音 抑制 的滤 波 器电路 ２ － ２降低电流性噪音的方法分析 电流经 过 图 ２实线 当 中 ，所 显示 的 回路 所产 生 的磁 通会 产 生一 定 的辐射 噪音 。如果 产 生 了辐射 噪 音 ，则要 采取 以下 的方法 进 行处
图 ２ 开 关 电 源 噪 音 源 理 ：
Ａ Ｂ两个部件通过信号线进行相连 ， Ａ与 Ｂ不同，一个是通过 Ｃ 如果 在 Ｐ Ｃ Ｂ板是 ， 要想 减少 电流 回路 的 途径 ， 对 主 的 电流 回路 所 阻抗 接 地 ， 另 一个 则是 以 阻抗在 近乎 为 ０ １ １ 状 态下 接地 。 同时， 在 高频 用 的线 要 尽可 能 粗 ， 其所 围的 面积 则要 小 ， 整 流 二 极 管 的 Ｄ１ 、 ２要选 状 态及 直 流状 态 中阻抗 不 一样 ， 高 频状 态 时其 阻抗 比较高 ， 而 直流 状 择快 速 万利 特点 的 肖特 基 的二极 管 ， 或是 快 速快 复恢 复 二级 管 ， 开 关 态 中为 ０ Ｉ。 管Ｖ ｌ 开关速 度不 可选 得过 高 。 在图 １ 导 致差 异 的错 误 动作 之后 ，可 以说是 产生 共模 噪 音 的原 ２ － ３滤 波器 电路 的构 成分 析 因。 为 了在 一定 程度 上制 约共模 噪音 ， 就 要减 少接 地 的阻抗 。同时 ， 对 同时处 理 共模 、 差模 噪 音制 约 ， 滤波 器 的 电路如 图 ４所 示进 行 处 信号系统运用相应措施对差模噪音进行制约 。 一般来说， 噪音 只可以 理 ： 在 某 个 范 围 内进 行 制 约 ， 无 法全 消 除 ， 由此 可见 ， 接 地阻 抗 永 远无 法 抑制共模噪音的为 Ｌ ｌ 、 Ｃ ３ 、 ｃ ４ ，而抑制差模噪音的为 Ｌ ２ 、 Ｌ ３ 、 ｃ ｌ 、 达到 Ｏ ｆ ｔ ， 即共模噪音一定会存在 。因此， 制约差模噪音比较容易 ， 但 ｃ ２ 。 在 实 际运用 中 ， 运用 Ｌ １ 漏 感可 省去 Ｌ ２ 、 Ｌ ３ 。 图４ 所示 ， 重要 滤 波器 制 约共 模 噪音则 更 困难 。 输入 端 Ａ、 输 入端 Ｂ 、 输 出端 ｃ 、 输 出端 Ｄ间分 布 电容 的要小 。 因此 ， 微 ２开关 电源 的 噪音对 策分 析 小 电分容 ， 如若 干个 Ｐ Ｆ和十 几年 Ｐ Ｆ就 要大 幅度 降低 滤波 器特 点 。 开关 电 源噪 音可 以用 图 ２ 进 行表 示 。其 噪音 源 以高 步开 关形 式 要 将 消除 噪音 的 滤波 器设 置在 Ｌ １ 以及开 关 电源 的线 路 之间 ， 但
１噪音 类 型及 噪音产 生 的方式 噪音 有外 来噪 音 、 静 电噪音 、 开关 噪音 、 冲击 噪音 四种 。 噪音 可 以分 为共 模 噪音 （ 对 称噪 音 ） 和差 模 噪音 （ 非 对称 噪音 ） 两 种。 把地设 置 为 Ｇ Ｎ Ｄ， 相 对 而言其 有 两根 线 ， 分 别是 输 出与输 入线 。 共 模噪音指 的就是对 Ｇ Ｎ Ｄ有相同幅度和相位的噪音 ，差模噪音则相 反， 两 者 的相位 、 幅度 是不 相 同 的。 在通 常情 况 下共模 型 ， 即对 称 噪音是 其产 生 的主要 原 因所 在 。 产 生差 模 型 ， 即非 对称 噪音 的原 因在 于 电路 的误运 作 所 引起 ， 详 细情 况
出现 ， 包 括 了脉 冲电 流 、 电压 ， 图 ２当 中 ， 其 虚线 所 表示 的是 产 生 噪音 在 设 置 时 ， 要注 意 以下 几 点 内 容 ： 首先 ， 对 于 输 入线 Ａ、 Ｂ而 言 ， 要 与 元 器件 、 噪 音所 经过 的途 径 。 Ｌ １ 保持 一定 的距离 ； 其次 ， 所选 用 的 Ｌ １ 是要 求分 布 电容小 的电感 ； 最 输 入线 Ａ以及 输 入线 Ｂ ， 两 者均 不 可 接 近 如 图 ３ 所 示 的噪 音 源 。 噪音源还包括了开关电源输入 、 输出电缆 ， 分析原 因在于因为传 后 ， 送 辐射 的成功 且 开关 噪 音两 者原 因所 引 起 的 。对 于一 些 有辅 助 电源 并 且也 注 意到 在 电子设 备 的输 入端 ， 它 被设 置 在实 际生 产 线过 滤 器 ， 设 备来 说 也会 有 成为 噪 音源 的可 能 。 同时 ，控制 电路 脉 冲控 制 电路 如 果线 程来 过 滤输 入 线和 过滤 输 出 电线 负荷 ，或使 用 带过 滤输 入 线 Ｐ ＷＭ 同理所 得 。 和 开关 电源输 出线 的姿态 ， 通 过线 后会 产 生一 定 的噪音 干 扰 ， 从 而降 ２ ． １降低 电压 性 噪音 源 的方法 分析 低 滤波 。 ， 在 开关 管 Ｖ １ 处接 地 处 设置 散 热器 ， 以此 来 解决 过 热 问题 ， 因此
２ ０ １ ５ 年第３ ０ 期ｌ 科技 创 新与应 用
开关 电源 的噪音抑制
秦 小 军
（ 陕西烽火电子股份 有限公 司， 陕西 宝鸡 ７ ２ １ ０ ０ ６ ） 摘 要： 文章提 出抑制噪音 的方案和措施 并讨论了在应用中注意的问题。
关 键词 ： 开 关 电源 ； 共模 噪 音 ； 差模 噪 音
如图 １ 、 图２ 所示 。
对
在 ｖ１ 处 有 分 布 电容 Ｃ Ｓ １ ； 同时， 整 流 二级 管 理 Ｄ １ 和二 级 管 Ｄ ２的 外 壳 也存 在所 分 布 的电容 Ｃ Ｓ ２ 。 Ｃ Ｓ ３ 则 分 布在 Ｔ １ 开关 变压器 的初 、 次 级 线 圈 中 。而在 开关 电源 开关 器 件 的 Ｖｌ 、 Ｔ １ 、 Ｄ１ 、 Ｄ ２当中 ， 进行 导 通 以 及关 断工 作 时高 频 的 电流通 过分 布 电容 进行 导 通 ，则形 成 了共 模 的 相应 噪音 源 ， 如 图 ２所显 示 的一样 。 为可 防止共 模 的 噪音 ，可 以设 置屏 蔽来 对 此来 进行 阻 止此 高 频 电流 的泄 漏 ， 如 图 ３显示 。在 变压 器 Ｔ ｌ 初级 装 有屏 蔽层 也 连接 至 次 级侧 的静 电位 。此 样高 频 电位基 本上 等 于 ０ ， 共 模 噪音 干扰 幅度 可 被 大 幅度减 少 。
Ｔ ｌ 的故级 装有屏蔽层 ，将 其
Ｇ ＹＤ
级端 的静电位连接
图 １ 引起 电路 误 动作 的原 因
图 ３ 防止 共模噪 音 方法
Ｇ
图 ４ 兼顾 对共 模噪 音和 差模 噪音 抑制 的滤 波 器电路 ２ － ２降低电流性噪音的方法分析 电流经 过 图 ２实线 当 中 ，所 显示 的 回路 所产 生 的磁 通会 产 生一 定 的辐射 噪音 。如果 产 生 了辐射 噪 音 ，则要 采取 以下 的方法 进 行处
图 ２ 开 关 电 源 噪 音 源 理 ：
Ａ Ｂ两个部件通过信号线进行相连 ， Ａ与 Ｂ不同，一个是通过 Ｃ 如果 在 Ｐ Ｃ Ｂ板是 ， 要想 减少 电流 回路 的 途径 ， 对 主 的 电流 回路 所 阻抗 接 地 ， 另 一个 则是 以 阻抗在 近乎 为 ０ １ １ 状 态下 接地 。 同时， 在 高频 用 的线 要 尽可 能 粗 ， 其所 围的 面积 则要 小 ， 整 流 二 极 管 的 Ｄ１ 、 ２要选 状 态及 直 流状 态 中阻抗 不 一样 ， 高 频状 态 时其 阻抗 比较高 ， 而 直流 状 择快 速 万利 特点 的 肖特 基 的二极 管 ， 或是 快 速快 复恢 复 二级 管 ， 开 关 态 中为 ０ Ｉ。 管Ｖ ｌ 开关速 度不 可选 得过 高 。 在图 １ 导 致差 异 的错 误 动作 之后 ，可 以说是 产生 共模 噪 音 的原 ２ － ３滤 波器 电路 的构 成分 析 因。 为 了在 一定 程度 上制 约共模 噪音 ， 就 要减 少接 地 的阻抗 。同时 ， 对 同时处 理 共模 、 差模 噪 音制 约 ， 滤波 器 的 电路如 图 ４所 示进 行 处 信号系统运用相应措施对差模噪音进行制约 。 一般来说， 噪音 只可以 理 ： 在 某 个 范 围 内进 行 制 约 ， 无 法全 消 除 ， 由此 可见 ， 接 地阻 抗 永 远无 法 抑制共模噪音的为 Ｌ ｌ 、 Ｃ ３ 、 ｃ ４ ，而抑制差模噪音的为 Ｌ ２ 、 Ｌ ３ 、 ｃ ｌ 、 达到 Ｏ ｆ ｔ ， 即共模噪音一定会存在 。因此， 制约差模噪音比较容易 ， 但 ｃ ２ 。 在 实 际运用 中 ， 运用 Ｌ １ 漏 感可 省去 Ｌ ２ 、 Ｌ ３ 。 图４ 所示 ， 重要 滤 波器 制 约共 模 噪音则 更 困难 。 输入 端 Ａ、 输 入端 Ｂ 、 输 出端 ｃ 、 输 出端 Ｄ间分 布 电容 的要小 。 因此 ， 微 ２开关 电源 的 噪音对 策分 析 小 电分容 ， 如若 干个 Ｐ Ｆ和十 几年 Ｐ Ｆ就 要大 幅度 降低 滤波 器特 点 。 开关 电 源噪 音可 以用 图 ２ 进 行表 示 。其 噪音 源 以高 步开 关形 式 要 将 消除 噪音 的 滤波 器设 置在 Ｌ １ 以及开 关 电源 的线 路 之间 ， 但
１噪音 类 型及 噪音产 生 的方式 噪音 有外 来噪 音 、 静 电噪音 、 开关 噪音 、 冲击 噪音 四种 。 噪音 可 以分 为共 模 噪音 （ 对 称噪 音 ） 和差 模 噪音 （ 非 对称 噪音 ） 两 种。 把地设 置 为 Ｇ Ｎ Ｄ， 相 对 而言其 有 两根 线 ， 分 别是 输 出与输 入线 。 共 模噪音指 的就是对 Ｇ Ｎ Ｄ有相同幅度和相位的噪音 ，差模噪音则相 反， 两 者 的相位 、 幅度 是不 相 同 的。 在通 常情 况 下共模 型 ， 即对 称 噪音是 其产 生 的主要 原 因所 在 。 产 生差 模 型 ， 即非 对称 噪音 的原 因在 于 电路 的误运 作 所 引起 ， 详 细情 况
出现 ， 包 括 了脉 冲电 流 、 电压 ， 图 ２当 中 ， 其 虚线 所 表示 的是 产 生 噪音 在 设 置 时 ， 要注 意 以下 几 点 内 容 ： 首先 ， 对 于 输 入线 Ａ、 Ｂ而 言 ， 要 与 元 器件 、 噪 音所 经过 的途 径 。 Ｌ １ 保持 一定 的距离 ； 其次 ， 所选 用 的 Ｌ １ 是要 求分 布 电容小 的电感 ； 最 输 入线 Ａ以及 输 入线 Ｂ ， 两 者均 不 可 接 近 如 图 ３ 所 示 的噪 音 源 。 噪音源还包括了开关电源输入 、 输出电缆 ， 分析原 因在于因为传 后 ， 送 辐射 的成功 且 开关 噪 音两 者原 因所 引 起 的 。对 于一 些 有辅 助 电源 并 且也 注 意到 在 电子设 备 的输 入端 ， 它 被设 置 在实 际生 产 线过 滤 器 ， 设 备来 说 也会 有 成为 噪 音源 的可 能 。 同时 ，控制 电路 脉 冲控 制 电路 如 果线 程来 过 滤输 入 线和 过滤 输 出 电线 负荷 ，或使 用 带过 滤输 入 线 Ｐ ＷＭ 同理所 得 。 和 开关 电源输 出线 的姿态 ， 通 过线 后会 产 生一 定 的噪音 干 扰 ， 从 而降 ２ ． １降低 电压 性 噪音 源 的方法 分析 低 滤波 。 ， 在 开关 管 Ｖ １ 处接 地 处 设置 散 热器 ， 以此 来 解决 过 热 问题 ， 因此
