关于开关电源纹波

我想请教下开关电源纹波，开关电源的纹波是不是有3部分组成？第一，由于开关频率形成纹波电流，纹波电流要电容来吸收，所以在电容上形成纹波电压。第二，纹波电流在电容的等效ESR上形成的电压波动？第三，就是纹波里的尖峰电压，这部分是由于里面的寄生电感在开关瞬间形成的浪涌电压？我的理解对吗》》》？求指点啊啊？

嗯！有些道理。不过，这些都是建立在传统电力电子基础上的看法。

纹波由共模和差模两部分组成。前面提到的主要以差模为主。空间电磁耦合及其反射，PCB布线耦合及其临近效应都是主要组成因素。

zhiyuan HU

我想请教下开关电源纹波，开关电源的纹波是不是有3部分组成？第一，由于开关频率形成纹波电流，纹波电流要电容来吸收，所以在电容上形成纹波电压。第二，纹波电流在电容的等效ESR上形成的电压波动？第三，就是纹波里的尖峰电压，这部分是由于里面的寄生电感在开关瞬间形成的浪涌电压？我的理解对吗》》》？求指点啊啊？

你的前两点理解是对的，你第三点想要表达什么意思？

除了这些一般还会考虑负载切换时输出电压的变化，但是这个一般不算在纹波内。

我想表达的是在开关电源纹波中那个峰峰值最大的纹波，用示波器看的那个尖峰，就是尖峰纹波是不是浪涌电压？还有怎么选取旁路电容和去耦电容值的大小？

你说的是正常工作时的峰峰值吗，那个就是通过你前面两点计算得来的。

还有就是如果你看跳变负载波形，那个跟前两点说的不是一回事。

关于旁路电容和去耦电容你指的是运放或者电压芯片等旁的电容吗？

如果你指的是芯片的旁路和解耦电容，应该是这样的，其实这个电容一般不计算的，旁路电容一般100nf最多，解耦电容要几uf。

如果非要计算解耦电容，你可以考虑瞬时电源要提供的电流和作用时间，根据你想要的电源电压变化量来计算，其实过程跟负载跳变输入输出电容的计算异曲同工，谢谢。

我想说的尖峰电压是不是由于MOS管开关瞬间产生的浪涌电压？

你好，MOS开关瞬间可能会在MOS管上产生电压尖峰，这个不是浪涌电压是由于线路寄生电感和开关管结电容谐振产生。这个电压一般不会影响输出端。不知道有没有回答你的问题，谢谢。

哦 那浪涌电压是怎么产生的？它也是MOS开关时候产生的吗？         这个尖峰电压是和我说的’ 第一，由于开关频率形成纹波电流，纹波电流要电容来吸收，所以在电容上形成纹波电压。第二，纹波电流在电容的等效ESR上形成的电压波动’不是一回事吧？   

还有开关电源中噪声和纹波是什么关系？还有那个尖峰电压？你能不能帮我讲下产生纹波的具体原因啊？详细点，谢谢   我现在用你们TI芯片纹波感觉好大。虚心诚恳求指导啊。

这个尖峰电压有几点

1.理论上电容上的电压是不能突变的，理论上电感上的电流是不能突变的

2.由1中的约束可知，输出电压突变的可能性较小

3.所以这个尖峰电压大部分情况是测量时产生的，由示波器探头的接地线作为天线接收到的信号

可以参考http://www.eetimes.com/document.asp?doc_id=1273282

zhiyuan HU

哦 那浪涌电压是怎么产生的？它也是MOS开关时候产生的吗？         这个尖峰电压是和我说的’ 第一，由于开关频率形成纹波电流，纹波电流要电容来吸收，所以在电容上形成纹波电压。第二，纹波电流在电容的等效ESR上形成的电压波动’不是一回事吧？   

浪涌电压一般是在指开机启动时的电压冲击，不是mos产生，跟你后面说的两种不是一回事

正常情况下寄生电感上的电压是不影响输出的，因为输出有较大的滤波电容。如果电路参数设计合理，纹波应该在设计指标范围内。另外探头在测量的时候会引入电压尖峰（开关频率次的），主要表现在输出电压有毛刺一样的东西，实际上输出电压是没有的，是测量的问题。

纹波里的尖峰电压可能由里面的寄生电感在开关瞬间形成的浪涌电压，但是不一般不会发生。

纹波实质就是电压的波动。因负载突变，环路反馈调节造成。峰峰值是指示波器看到的波形的Vpp，不是浪涌，这不是一个概念。关于选取电容的方法，要看你的电源纹波在什么频率范围，低频的话，电容要选取大点；高频，则要小，例如102很长用。

浪涌是开机瞬间市电经桥堆、滤波电容瞬间的一个冲击电流。因电容在充电的瞬间是可以认为是短路的，多疑会有一个很大的浪涌电流，这也是为什么电源需要加NTC的原因。

第三点，纹波最高点不一定是尖峰电压，可能就是电压谐波叠加的最大值。。 

浪涌电压一般是在指开机启动时的电压冲击，不是mos产生。

这个也不是绝对的，比如说LLC输出的馒头一样的纹波，就需要LOW ESR，大点容量的陶瓷电容去吸收，但是开关产生的噪声，这个电容也可以吸收。至于低频纹波，很多时候需要靠环路去解决了，或者增大母线电容了。

zhiyuan HU

第一，由于开关频率形成纹波电流，纹波电流要电容来吸收，所以在电容上形成纹波电压。第二，纹波电流在电容的等效ESR上形成的电压波动？

这个是没问题的，纹波电流倍电容吸收，由于电容不是理想电容，收到容量和ESR的影响，行程纹波电压。

zhiyuan HU

第三，就是纹波里的尖峰电压，这部分是由于里面的寄生电感在开关瞬间形成的浪涌电压？我的理解对吗》》》？

这个不是纹波，这个是尖峰。

一，开关纹波电压或者是你说的纹波电流由开关频率和输出滤波器（LC滤波还是C滤波？）决定

二，ESR会在LC双极点电路中产生一个零点，对于反馈补偿电路补偿双极点之后，需要对ESR零点再进行补偿，否则穿越斜率不是-1系统不稳定，由于ESR的存在，如果反馈网络设计不合理（增益不够相位＜45°），输出就会有纹波，叫调节纹波

三，根据你以上的描述，你所说的高频纹波（也就是开关纹波）上叠加的尖峰电压，我敢断言是你用示波器测量的方法不对，又或者是你的示波器带宽不够（500M？1G？），你可以检查一下你的示波器探头尾巴地线，如果所构成的地环很大，在开关电源环境测量势必就会感应到很多毛刺

那你说示波器的频率多少啊？20MHz就够了吧？

20MHz是远远不够的，20MHz只能是一些基本的电路调试测量，对于开关电源，我这里有两个示波器参数，一个是100MHz（带宽）、1Gs/s（采样率），一个是500MHz、5Gs/s，前者只能够应付普通的电路调试测量，后者对于开关电源的测量还只能是勉强，供参考。