开关电源适合低噪音电路吗?

开关电源效率更高,并且重量轻,输出功率大。可是它的噪音也会比一般电源大一些。所以开关电源是不适合用于低噪音电路的。一般电源的能耗高,可是一般电源成本低。总体上来看,一般电源和开关电源区别很大,它们工作方式不同,运用效果也不同。在选购电源时候应该根据需求来决定是挑选开关电源还是一般电源,而不应该盲目选购。

开关电源以其效率高、体积小、重量轻、bai电压适应性好等长处,遭到相关职业的喜爱。但现在存在的缺点是电磁打扰大,对环境或对其他设备构成晦气影响。规划低电磁打扰的开关电源,也就成了许多规划人员的期望,为此提出了种种办法。

电源装置是电子电气设备中所不可短少的部件,开关电源以其效率高、体积小、重量轻、电压适应性好等长处,遭到相关职业的喜爱。但现在存在的缺点是电磁打扰大,对环境或对其他设备构成晦气影响。现在关于可变负载的开关电源,笔者所了解到的产品最低输出噪声电压也在70 mV以上。规划低电磁打扰的开关电源,也就成了许多规划人员的期望,为此提出了种种办法。

开关电源电路结构与降噪原理

开关电源的规划方针是安稳20 V输出,输出电流0~2 A可变,用于音响系统。为了突出降低电磁噪声的处理技能,简化电路,用单片开关电源芯片TOP224Y进行规划。TOP224Y内部已包含了PWM调制所需的所有电路以及鼓励管输出,由它鼓励变压器,开关频率为100 kHz,内部MOS鼓励管的耐压为700 V,输出功率小于45 W。电路如图1所示,该电路能够获得更大的输出功率,只需更改部分器件。图1中左边的电路R1,L1,D1,C1至C7是惯例的共模滤波和整流电路,获取约300 V的直流电压供DC-DC改换电路运用;最右边电路L5,C11等是一般的LC滤波电路;IC2,D8,R9,R10组成电压反应电路,构成闭环结构,安稳电源输出电压;中间部分是DC-DC改换器,降噪声的关键是对这一部分的电路进行适当处理。

 图1:低噪声开关电源原理图

关于中间部分电路而言,TOP224Y作为PWM操控、鼓励,都是惯例处理。操控端C的工作电压取自变压器的反鼓励电压,其间D3是整流管,D4是发光二极管,用作辅导灯。C端的反应信号来自IC2的输出。芯片的漏极输出端D连接变压器和R1,D2,其间R1是半导体压敏电阻,与D2一起组成芯片限压维护电路,防止芯片因过压而击穿。该项电路的鼓励方式选用以正鼓励为主的正、反混合鼓励式,变压器有4个绕组,其间2个是根本类似的输出绕组n3,n4,它的同名端关系如图2所示。

  图2:电路续流的路径

DC-DC改换后的整流管运用了三只:D5,D6和D7,没有独立设置续流二极管,不同于其他电源电路。D5为续流而设置的复用二极管,D6和是正鼓励脉冲整流二极管,D7是反鼓励电压整流二极管。L4是DC-DC改换后的第一级滤波电感。在正鼓励期间,变压器输出绕组n3经D6,L4输出电流,第一级滤波电感L4中电流i4增大,同时,变压器自身利益的鼓励磁电流i1也在增大。

当正鼓励结束立刻就进入反鼓励阶段,滤波电感L4中电流i4将从原值逐渐减小。而变压器中也会坚持励磁电流,但它是多绕组结构,励磁电流能够出现在恣意一个绕组中,各电流方向以保持原磁场方向为准。假如操控当时的滤波电感电流i4>n1i1/n4,能够将变压器磁芯中的励磁电流悉数转移至n4绕组。也便是电流i4流经变压器输出绕组n4,除了保持变压器磁芯磁场,尚有多余,其余量在n4与n3中按匝数比分配。此刻,二极管D5立刻导通,二极管D6继续导通,而二极管D7依然截止。变压器绕组无感生电压,不放开释磁场能。随着滤波电感储能的开释,电流i4逐渐减小,直至i4=n1i1/n4时,D6进入截止状态。可见D6没有被除数逼迫截止,处理妥当,能够消除其关断噪声。接着,变压器开始产生反鼓励电动势而开释储能,二极管D7开始导通,变压器的反鼓励电压被约束。直到变压器储能开释尽,等待下一个周期的鼓励。

依照这一办法处理,能够消除整流二极管D6的硬关断噪声,但变压器漏感构成的芯片鼓励管的硬关断噪声依然存在,这里的辅佐绕组能够起到一定的吸收效果。关于整流二极管的硬开通噪声,仍选用RC电路吸收能量,降低噪声,如图1中的R7,C10电路。


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