随着开关电源的发展，越来越多的传统线性电源被其优胜的性能替代，然而开关电源的输出纹波一贯是令工程师头疼的问题，那么什么是电源纹波，它又是如何产生的呢？我们知道，开关电源输出的直流电压是由互换电压经整流、滤波、稳压后得到的。由于电路中滤波电路设计不尽合理，直流电平之上就会附着包含周期且随机的杂波，这就产生了纹波。在额定输出电压、电流的情形下，输出直流电压中的互换电压的峰值便是常日所说的纹波电压。大略来说，纹波便是叠加在稳定直流输出上的互换身分。
图 1 开关电源紧张构造
测试电源纹波及抑制电源纹波的方法
开关电源中携带的纹波会在降落电源的利用效率，较高的纹波还可能会产生浪涌电压或电流，并且在数字电路中纹波还会滋扰电路逻辑电平关系，是百害无一利的；在开关电源的设计的过程中，我们不仅须要精确地丈量纹波，并且要尽可能将纹波降落。
丈量纹波的精确方法，常日须要以下几个步骤：
1. 首先探头要选择得当的档位，普通情形下建议利用X1档，避免不必要的噪声衰减影响纹波的丈量；2. 选择通道耦合办法为AC耦合，限定直流旗子暗记的输入；3. 打开示波器的“带脱期制”功能，选择“20MHz”带脱期制，将不必要的高频噪声滤除；4. 为避免电磁辐射等对旗子暗记的滋扰，在丈量时建议利用“接地弹簧”接地，避免长接地线带来的不必要滋扰；5. 调度水平时基，垂直档位及偏移，使纹波旗子暗记在屏幕的中心显示（图2蓝框内所示为示波器纹波测试结果）。
图 2 示波器测试纹波结果
为了有效减小纹波，在电路设计时，可以从以下几个方面来改进：
1. 增大电感或开关频率根据开关电源的公式，电感内电流颠簸大小和电感值成反比，可以提高开关频率，使每次通报的能量减小从而减小纹波（但增加开关频率，也会增加开关损耗），或增大通报能量的电感值L，使电流的突变峰值降落，从而减小纹波的颠簸幅度。
图 3 电感内电流波形
2. 增大电容
由输出纹波和输出电容值成反比，可以增加输出滤波电容来减小纹波，不能无限加大电容，大多数开关电源模块有最大容性负载限定。也可以在二极管和开关管上并电容C 或RC（如图4 ，D2、Q1所示），二极管在高速导通和关断时，在二极管反向规复期间，等效电感和等效电容成为一个RC 振荡器，产生高频振荡。为了抑制这种高频振荡，需在二极管两端并联电容C或RC 缓冲网络。电阻一样平常取10Ω-100Ω，电容取4.7pF-2.2nF。
图 4 开关电源电路
3. 开关电源输出之后，增加稳压器
在开关电源或模块电源输出后再加一个低压差线性稳压器（LDO）能大幅度地降落输出噪声，以知足对噪声特殊有哀求的电路须要，输出噪声可达μV级。由于LDO的压差（输入与输出电压的差值）仅几百mV，则在开关电源的输出略高于LDO几百mV就可以输出标准电压了，并且其损耗也不大。
4. 规范的PCB 布线
在同一块PCB上可能有多个模块电源一起事情。若模块电源是不屏蔽的、并且靠得很近，则可能相互滋扰使输出噪声电压增加。为避免这种相互滋扰可采取屏蔽方法或将其适当阔别，减少其相互影响的滋扰。如输出电容一样平常可采取两只，一只靠近整流管，另一只靠近输出端子的办法，两只小容量电容并联效果优于一只大容量电容的办法，多个电容器并联能改进电容的高频阻抗特性。
总结
在电源设计中，可采取上述办法来降落纹波，但是多多少少都是利弊共存，须要权衡最须要改进的点来选择得当的方案，当然也可以选择现成的稳定成品电源，个中的滤波电路、隔离部分等都已经高度集成于一体。
致远电子基于近二十年的电源设计履历积累，自主研发设计自主电源IC，打造全工况优选型DC-DC电源，知足所有工况需求，为用户供应稳定、优质的供电办理方案。P系列隔离基于自主研发的开关电源芯片ZLG1002，相较于传统设计，纹波噪声低至40mV，为用户打造高可靠性供电环境。还实现了低至5mA的静态电流，待机功耗仅为25mW，待机如休眠般安谧，可有效降落待机时能量丢失。
图 5 P_FLS-1W电源（纹波范例值为50mVp-p）
