開關電源適合低噪音電路嗎？
開關電源效率更高，并且重量輕，輸出功率大。可是它的噪音也會比一般電源大一些。所以開關電源是不適合用于低噪音電路的。一般電源的能耗高，可是一般電源成本低。總體上來看，一般電源和開關電源區別很大，它們工作方式不同，運用效果也不同。在選購電源時候應該根據需求來決定是挑選開關電源還(huan)是一般電源，而不應該盲(mang)目選購。
開關電源以其效率高、體積小、重量輕、bai電壓適應性好等長處，遭到相關職業的喜愛。但現在存在的缺點是電磁打擾大，對環境或對其他設備構成晦氣影響。規劃低電磁打擾的開關電源，也就(jiu)成了(le)許多(duo)規(gui)劃人員的(de)期(qi)望(wang)，為此提(ti)出了(le)種種辦法。
電源裝置是電子電氣設備中所不可短少的部件，開關電源以其效率高、體積小、重量輕、電壓適應性好等長處，遭到相關職業的喜愛。但現在存在的缺點是電磁打擾大，對環境或對其他設備構成晦氣影響。現在關于可變負載的開關電源，筆者所了解到的產品最低輸出噪聲電壓也在70 mV以上。規劃低電磁打擾的開關電源，也就成(cheng)了(le)許多規劃人(ren)員的期望(wang)，為(wei)此(ci)提出了(le)種種辦(ban)法。
開關電源電路結構與降噪原理
該開關電源的規劃方針是安穩20 V輸出，輸出電流0～2 A可變，用于音響系統。為了突出降低電磁噪聲的處理技能，簡化電路，用單片開關電源芯片TOP224Y進(jin)(jin)行(xing)規劃。TOP224Y內(nei)部(bu)已包含了PWM調制所需的(de)(de)(de)(de)所有(you)電(dian)(dian)(dian)(dian)路以及鼓勵管輸出(chu)(chu)，由它鼓勵變壓(ya)器，開關頻率(lv)為100 kHz，內(nei)部(bu)MOS鼓勵管的(de)(de)(de)(de)耐(nai)壓(ya)為700 V，輸出(chu)(chu)功(gong)率(lv)小于45 W。電(dian)(dian)(dian)(dian)路如圖(tu)1所示，該電(dian)(dian)(dian)(dian)路能夠獲(huo)得更(geng)(geng)大的(de)(de)(de)(de)輸出(chu)(chu)功(gong)率(lv)，只需更(geng)(geng)改部(bu)分(fen)器件。圖(tu)1中(zhong)左(zuo)邊(bian)的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)路R1，L1，D1，C1至C7是(shi)慣例(li)的(de)(de)(de)(de)共模(mo)濾(lv)波和整流電(dian)(dian)(dian)(dian)路，獲(huo)取(qu)約300 V的(de)(de)(de)(de)直(zhi)流電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)供(gong)DC-DC改換電(dian)(dian)(dian)(dian)路運用;最右邊(bian)電(dian)(dian)(dian)(dian)路L5，C11等是(shi)一般的(de)(de)(de)(de)LC濾(lv)波電(dian)(dian)(dian)(dian)路;IC2，D8，R9，R10組成(cheng)(cheng)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)反應(ying)電(dian)(dian)(dian)(dian)路，構成(cheng)(cheng)閉環結構，安(an)穩(wen)電(dian)(dian)(dian)(dian)源輸出(chu)(chu)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya);中(zhong)間部(bu)分(fen)是(shi)DC-DC改換器，降噪聲的(de)(de)(de)(de)關鍵是(shi)對這一部(bu)分(fen)的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)路進(jin)(jin)行(xing)適當處理。
圖1：低噪聲開關電源原理圖
關于中間(jian)部(bu)分電(dian)(dian)路而言，TOP224Y作為PWM操控(kong)、鼓勵，都是慣例處理。操控(kong)端C的工作電(dian)(dian)壓(ya)(ya)取自(zi)變壓(ya)(ya)器的反(fan)鼓勵電(dian)(dian)壓(ya)(ya)，其間(jian)D3是整(zheng)流管(guan)，D4是發光二極管(guan)，用(yong)作輔導燈(deng)。C端的反(fan)應信號來自(zi)IC2的輸出(chu)。芯(xin)片的漏極輸出(chu)端D連(lian)接變壓(ya)(ya)器和(he)R1，D2，其間(jian)R1是半導體壓(ya)(ya)敏電(dian)(dian)阻，與D2一起(qi)組(zu)成芯(xin)片限壓(ya)(ya)維護電(dian)(dian)路，防止芯(xin)片因(yin)過(guo)壓(ya)(ya)而擊(ji)穿。該項電(dian)(dian)路的鼓勵方式選用(yong)以正鼓勵為主的正、反(fan)混(hun)合(he)鼓勵式，變壓(ya)(ya)器有4個繞(rao)組(zu)，其間(jian)2個是根本類似(si)的輸出(chu)繞(rao)組(zu)n3，n4，它的同(tong)名端關系如圖(tu)2所(suo)示(shi)。
圖(tu)2：電路(lu)續流的(de)路(lu)徑(jing)
DC-DC改(gai)換后的整流管(guan)(guan)運(yun)用(yong)了(le)三(san)只：D5，D6和D7，沒有獨立設置續(xu)流二極管(guan)(guan)，不同于其他電(dian)源電(dian)路。D5為(wei)續(xu)流而設置的復用(yong)二極管(guan)(guan)，D6和是正(zheng)鼓(gu)勵(li)脈沖整流二極管(guan)(guan)，D7是反(fan)鼓(gu)勵(li)電(dian)壓(ya)整流二極管(guan)(guan)。L4是DC-DC改(gai)換后的第(di)一(yi)(yi)級(ji)濾波電(dian)感。在(zai)正(zheng)鼓(gu)勵(li)期間(jian)，變壓(ya)器(qi)輸出繞組(zu)n3經D6，L4輸出電(dian)流，第(di)一(yi)(yi)級(ji)濾波電(dian)感L4中電(dian)流i4增(zeng)大，同時，變壓(ya)器(qi)自(zi)身利益的鼓(gu)勵(li)磁電(dian)流i1也在(zai)增(zeng)大。
當(dang)正鼓(gu)勵(li)(li)(li)結(jie)(jie)束(shu)立(li)刻就進入反鼓(gu)勵(li)(li)(li)階段，濾波電(dian)(dian)(dian)感(gan)L4中(zhong)(zhong)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)i4將(jiang)從原值(zhi)逐(zhu)漸(jian)減小。而變(bian)(bian)壓(ya)(ya)器(qi)中(zhong)(zhong)也會堅持(chi)(chi)勵(li)(li)(li)磁(ci)(ci)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)，但(dan)它(ta)是多繞(rao)(rao)組結(jie)(jie)構，勵(li)(li)(li)磁(ci)(ci)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)能夠出現在恣(zi)意一個(ge)繞(rao)(rao)組中(zhong)(zhong)，各(ge)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)方向以保持(chi)(chi)原磁(ci)(ci)場(chang)方向為準。假(jia)如操(cao)控(kong)當(dang)時的濾波電(dian)(dian)(dian)感(gan)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)i4>n1i1/n4，能夠將(jiang)變(bian)(bian)壓(ya)(ya)器(qi)磁(ci)(ci)芯中(zhong)(zhong)的勵(li)(li)(li)磁(ci)(ci)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)悉數轉移至(zhi)n4繞(rao)(rao)組。也便是電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)i4流(liu)(liu)(liu)經變(bian)(bian)壓(ya)(ya)器(qi)輸出繞(rao)(rao)組n4，除了(le)保持(chi)(chi)變(bian)(bian)壓(ya)(ya)器(qi)磁(ci)(ci)芯磁(ci)(ci)場(chang)，尚(shang)有多余，其(qi)余量在n4與n3中(zhong)(zhong)按匝數比分配。此刻，二(er)極管(guan)D5立(li)刻導通，二(er)極管(guan)D6繼(ji)續導通，而二(er)極管(guan)D7依然(ran)截止。變(bian)(bian)壓(ya)(ya)器(qi)繞(rao)(rao)組無感(gan)生電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)，不放(fang)開(kai)釋(shi)磁(ci)(ci)場(chang)能。隨著濾波電(dian)(dian)(dian)感(gan)儲能的開(kai)釋(shi)，電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)i4逐(zhu)漸(jian)減小，直至(zhi)i4=n1i1/n4時，D6進入截止狀態。可(ke)見D6沒有被除數逼迫截止，處理妥當(dang)，能夠消除其(qi)關斷噪聲。接著，變(bian)(bian)壓(ya)(ya)器(qi)開(kai)始(shi)產(chan)生反鼓(gu)勵(li)(li)(li)電(dian)(dian)(dian)動(dong)勢而開(kai)釋(shi)儲能，二(er)極管(guan)D7開(kai)始(shi)導通，變(bian)(bian)壓(ya)(ya)器(qi)的反鼓(gu)勵(li)(li)(li)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)被約束(shu)。直到(dao)變(bian)(bian)壓(ya)(ya)器(qi)儲能開(kai)釋(shi)盡，等待下一個(ge)周期的鼓(gu)勵(li)(li)(li)。
依照這一辦法處理，能夠消除整流二極管D6的硬關斷噪聲，但變壓器漏感構成的芯片鼓勵管的硬關斷噪聲依然存在，這里的輔佐繞組能夠起到一定的吸收效果。關于整流二極管的硬開通噪聲，仍選用RC電路吸收能量，降低噪聲，如圖1中的R7，C10電路。
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