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凡亿专栏 | ​如何抑制开关电源电路的噪声?
​如何抑制开关电源电路的噪声?

噪声一直以来是电子电路寿命缩短和性能下降的最大主因,甚至操作不当,有可能引发安全事故,造成损失,所以很多工程师都会尽量抑制开关电源电路的噪声,所以本文将分享电源电路的噪声抑制方法,希望对小伙伴们有所帮助。

1、电源中的噪声可能通过基准源或PCB的漏电直接耦合到放大器的输入端。注意对电压基准源输出的滤波,对于PCB漏电,可在信号输入引线与电源走线间加地线防护。

2、噪声可能通过PCB走线之间的分布电容直接耦合到放大器输入端,造成干扰。在 PCB布线时,注意电源线与弱信号线不要贴··行走线,线净距大于线宽的3倍(3W原则),并在电源线或数字信号线与模拟小信号线之间加地线隔离。

3、接地处理不当,噪声通过公共阻抗影响敏感电路部分。为了防止公共阻抗将电源噪声引入信号回路,应注意以下几点:①接地上避免带噪声的大电流流过前级小信号地;②单点接地,电源、模拟﹑数字电路分开接地;③布板使用地平面层,最小化地线阻抗;④开关电源输出从最后一个滤波电容的地端引出电源地,避免从滤波电感前的电容的地端引出。共模阻抗噪声耦合示意图如图所示。

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4、开关管漏极开关电压驱动的位移电流,通过初次级分布电容﹑次级电路、次级对大地与杂散电容、大地与初级地之间的杂散电容形成环路,次级模拟电路中流过的共模电流流过不平衡的阻抗转换成差模,对放大电路造成干扰,如图所示。共模方式引入的干扰一般为开关噪声中的高频分量(数兆赫兹以上)。措施有3点:①提供一条从开关电源次级地返回初级地的低阻抗噪声旁路通道,通常使用1000-2200pf的安规电容;②使用共模扼流圈加强开关电源输出的共模滤波;③使用隔离技术,最小化回路中的共模电流。

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5、通过空间磁场耦合到具有一定环路面积的信号回路或地线环中,造成对信号的影响。另外,来自开关电源或市电网络的高频干扰可能通过空间杂散电容直接耦合到信号回路。设计中需要考虑以下几点:①合理的布局、调整电感线圈或变压器放置方向、优化布线,减小关键信号的回路面积,避免形成地环路,可以减小干扰;②双面或单面板布线,须注意信号线和地线,电源线与地线一定要贴··行走线;③使用1000 pf电容射频多点接地,可以兼顾EMC和低频信噪比的需求;④对敏感电路加屏蔽,注意屏蔽层连接到被保护信号的参考地;⑤走线设计上注意电源线不要和信号线捆扎一起。


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