请教一下，开关电源能否做到线性电源的纹波和噪声性能？

tfdsensor · 发表于 2011-3-19 14:54:37

即使安捷伦的开关电源噪声指标也有60mv
低纹波和噪声的电源就必须是线性电源吗？这里说的是1kw左右的电源。

real_sugar · 发表于 2011-3-19 15:19:33

如果开关电源的环路带宽够高，信噪比够高纹波也不会太大吧。

cobble · 发表于 2011-3-19 21:49:33

据我了解开关电源要做到很高的噪声指标很难。

roseason · 发表于 2011-3-19 22:15:14

极低纹波和噪声，非线性电源莫属！

相对于同样的设计功力，如果要拼这些性能，开关电源永远干不过线性电源~

为开关电源提供“电压基准”的都是线性电源，像TL431之类的。。

一个系统的输出精度不可能高于基准源的

mcuzgh · 发表于 2011-3-19 22:15:37

回复【2楼】cobble
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开关电源的纹波可以比线性电源做的还要好，但高频噪声做到10mVpp以下就很难了。
http://hspykj.cn.alibaba.com

tfdsensor · 发表于 2011-3-19 22:51:38

感谢楼上诸位，安捷伦等开关电源纹波有几个mv的，但高频噪声没有见到低于50mv的。如此看来，鱼与熊掌不能兼得

real_sugar · 发表于 2011-3-19 23:43:47

开关电源最缩带宽的地方感觉并不是431，光耦应该是影响最大的。如果做非隔离的话不要光耦，431直接反馈，然后开关调制频率打到431带宽的两倍应该就把开关电源的低频纹波做到很好了。然后高频的噪声主要是开关管阶跃出来的，降低开关管外围寄生参数或者降低开关斜率可以抑制（刚好和打高开关频率相违背），貌似高频低频不可兼得~

ssaweee · 发表于 2011-3-20 00:19:09

再加一级线性稳压

wandy2010 · 发表于 2011-3-20 10:02:28

楼上说的好像有道理，有没有人试过？

mcuzgh · 发表于 2011-3-20 10:11:10

回复【8楼】wandy2010 老铁
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我设计的一个系列电源就是采用两级调节，后面跟了一级线性功放，输出纹波已经小于1mVrms,但高频噪声只能控制在20mVpp以下。

tfdsensor · 发表于 2011-3-20 10:32:44

回复【9楼】mcuzgh
回复【8楼】wandy2010 老铁
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我设计的一个系列电源就是采用两级调节，后面跟了一级线性功放，输出纹波已经小于1mvrms,但高频噪声只能控制在20mvpp以下。
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你做的已经非常好了。你的电源是多大功率的？
线性电源大功率的，哪里有高质量的？

mcuzgh · 发表于 2011-3-20 11:22:27

回复【10楼】tfdsensor 毛毛虫
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我设计的是一个系列，最大500W最小120W,大功率现在没有做（主要是不想开模做机箱了),其实只要有空间，高频噪声是能控制在10mvpp以下的，这个指标就和高档线性电源一样了甚至纹波还要好于高档电源（线性电源整流后的纹波要远远高于开关电源整流后的纹波，不在一个级别上），好的线性电源的高频噪声也在3～10mVpp左右

mcuzgh · 发表于 2011-3-20 11:33:43

回复【11楼】mcuzgh
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其实有有些地方噪声对电路是有好处的，有些高精度表会故意引人噪声通过过采样来大幅增加ADC的分辨率

tfdsensor · 发表于 2011-3-20 16:15:27

回复【12楼】mcuzgh
回复【11楼】mcuzgh
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其实有有些地方噪声对电路是有好处的，有些高精度表会故意引人噪声通过过采样来大幅增加adc的分辨率
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引入噪声？这点真不明白为什么
能否多透露些你设计的电源的信息，比如参数表，我一直以为安捷伦的产品代表了一个很高的高度。如果噪声和纹波能低于20mv，相信属于顶级开关电源了

mcuzgh · 发表于 2011-3-20 16:49:08

回复【13楼】tfdsensor 毛毛虫
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理论上只要开关电源开关管的导通波形成三角或者正弦，就会和普通变压器一样只有极小的高频噪声。现在的谐振开关电源的就具备这些特点，只要做到全程软开关（但一般做不到全程，这样在某些负载点高频噪声就会比较大），高频噪声就会大幅度减小，后级再稍微处理处理，低于10mV就不难了

tfdsensor · 发表于 2011-3-20 18:29:09

LS弟兄是否就是zhanggh老大？
能否将你的产品和安捷伦的PK一下，如果能够PK，无论结果如何，对老兄的产品都有好处，一个进口电源要数万以上，如果国内有好产品何必媚外。国内几千元的也用过实在是个大干扰源(请神容易送神难)，关键是没找到国产的好电源(综合性能不差于安捷伦产品)

mcuzgh · 发表于 2011-3-20 19:18:44

回复【15楼】tfdsensor 毛毛虫
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我自己PK说服力不大，只有用户测试的数据才是真的，如谁有兴趣我可以最低价给他，但必须公布完整的测试对比数据。
下面的图片是示波器在5mV、10us的测试图片，输出功率在35W左右。

(原文件名:5mV档图.JPG)

tfdsensor · 发表于 2011-3-20 21:41:02

你有12-15V电流大于40A的吗？我可以做对比.
但手上仪器和技术有限，做不了裁判，期待高手能进来做个评测
对于精密电源来说:小功率的电源个人以为还是做线性的更好，大功率的受限于体积和效率只能是开关电源，但开关电源能做出线性电源的纹波噪声性能实在是了不起

mcuzgh · 发表于 2011-3-20 22:41:08

回复【17楼】tfdsensor 毛毛虫
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唉！有时候人的习惯真的很难改变。小功率的线性电源稍微处理不好纹波和噪声一样很大，你可以测试几台市场上卖的线性电源，看看他们的纹波和噪声

millwood0 · 发表于 2011-3-21 00:16:40

"请教一下，开关电源能否做到线性电源的纹波和噪声性能？"

yes: run your swps at sufficiently high frequencies.

mcuzgh · 发表于 2011-3-21 08:23:38

回复【19楼】millwood0
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开关电源的纹波做到和线性电源的纹波大小一样，是很轻松的事。只是高频噪声会偏大一点，如果做好了会接近线性电源的高频噪声

roseason · 发表于 2011-3-21 08:29:19

回复【19楼】millwood0
"请教一下，开关电源能否做到线性电源的纹波和噪声性能？"
yes: run your swps at sufficiently high frequencies.

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高的开关频率不是那么容易的。。

低压小功率DC-DC现在已经有不少能做到MHz级别的开关频率了

但是有谁见过商品化的1KW以上的电源开关频率在500KHz以上的吗？

呵呵，如果有，那就算我孤陋寡闻了

tfdsensor · 发表于 2011-3-21 09:04:44

这是安捷伦的N5700系列电源,部分指标, 开关频率是多少没有找到

(原文件名:A1.jpg)

下面是另外一个电源的指标, Switching Frequency: Nominal 70 kHz typical (140 kHz output ripple)

(原文件名:A3.jpg)

这是安捷伦的小功率电源的指标,非常好的指标

(原文件名:A4.jpg)

mcuzgh · 发表于 2011-3-21 10:06:23

回复【22楼】tfdsensor 毛毛虫
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小功率的是线性电源，噪声最大的一款也到了10mVpp级别,所以开关电源做好了高频噪声是可以接近线性电源的

adda · 发表于 2011-4-24 21:49:57

看到16楼的测试图片，感觉很有问题啊，接线的环路这么大，怎么才能准确测试纹波及噪声啊，请参考《高速数字设计》中的章节，使用自制的21:1焊接探头。

fanwt · 发表于 2011-4-25 10:42:42

和楼上同问

xfcylyf · 发表于 2011-5-26 13:18:18

纹波和噪声产生的原因
开关电源输出的不是纯正的直流电压，里面有些交流成分，这就是纹波和噪声造成的。纹波是输出直流电压的波动，与开关电源的开关动作有关。每一个开、关过程，电能从输入端被“泵到”输出端，形成一个充电和放电的过程，从而造成输出电压的波动，波动频率与开关的频率相同。纹波电压是纹波的波峰与波谷之间的峰峰值，其大小与开关电源的输入电容和输出电容的容量及品质有关。

噪声的产生原因有两种，一种是开关电源自身产生的；另一种是外界电磁场的干扰（EMI），它能通过辐射进入开关电源或者通过电源线输入开关电源。

开关电源自身产生的噪声是一种高频的脉冲串，由发生在开关导通与截止瞬间产生的尖脉冲所造成，也称为开关噪声。噪声脉冲串的频率比开关频率高得多，噪声电压是其峰峰值。噪声电压的振幅很大程度上与开关电源的拓扑、电路中的寄生状态及PCB的设计有关。
http://www.21ic.com/app/power/200909/47162_2.htm

SNOOKER · 发表于 2011-6-9 22:01:14

好精彩

ysun2010 · 发表于 2011-8-17 22:21:56

回复【楼主位】tfdsensor 毛毛虫
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极低纹波和噪声，非线性电源莫属！

weishiding · 发表于 2012-2-27 09:31:07

实际上是可以做到和线性电源一样好,
但是做产品是要考虑成本的，在同样的成本下是作不到的

advstar · 发表于 2012-2-27 21:19:12

测试方法一样很关键吧

zlab · 发表于 2012-3-2 22:50:36

可考慮用以下方法減少燥音

(原文件名:test.gif)

(原文件名:test2.gif)

rclong · 发表于 2012-3-3 02:51:36

如果采用纯数字控制的方式能不能获得比较大的反馈带宽
进而降低纹波?

类似于TI提供的ADC+数字隔离+DSP的方案

Randy1022 · 发表于 2012-3-28 14:42:36

说得很好，学习了！

请教一下，开关电源能否做到线性电源的纹波和噪声性能？

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