如何有效降低输出电源的纹波水平？

摘要： 输出电源纹波是指直流电源输出时，叠加在直流稳定量上的交流分量，用示波器观察时，会看到电压上下轻微波动，就像水纹一样，因此称为纹波，减少输出电源纹波对于提高电子设备的稳定性和性能至关...

输出电源纹波是指直流电源输出时，叠加在直流稳定量上的交流分量，用示波器观察时，会看到电压上下轻微波动，就像水纹一样，因此称为纹波，减少输出电源纹波对于提高电子设备的稳定性和性能至关重要。

如何减少输出电源纹波

1、增加电感和输出电容：根据LED驱动电源的公式，电感内电流波动大小和电感值成反比，输出纹波和输出电容值成反比，增大电感值和输出电容值可以减小纹波，通常的做法是使用大容量低ESR（等效串联电阻）的高分子铝电解电容，并并联一个陶瓷电容来弥补铝电解电容在抑制高频噪声方面的不足。

2、采用二级滤波：即再加一级LC滤波器，对噪纹波的抑制作用比较明显，根据要除去的纹波频率选择合适的电感电容构成滤波电路，一般能够很好地减小纹波，但需要注意的是，采样点选在LC滤波器之前会导致输出电压降低。

3、使用LDO滤波：这是减少纹波和噪声最有效的办法，输出电压恒定，不需要改变原有的反馈系统，但成本最高，功耗最大，任何一款LDO都有一项指标：噪音抑制比，经过LDO之后，纹波一般在10mV以下。

4、二极管后接电感：这也是常用的抑制高频噪声的方法，针对产生噪声的频率，选择合适的电感元件，同样能够有效地抑制噪声。

5、在二极管上并电容C或RC：二极管高速导通截止时，要考虑寄生参数，在二极管反向恢复期间，等效电感和等效电容成为一个RC振荡器，产生高频振荡，为了抑制这种高频振荡，需在二极管两端并联电容C或RC缓冲网络，电阻一般取10Ω100Ω，电容取4.7pF2.2nF。

6、优化PCB设计：DCDC输出纹波大小是电源平面系统性的问题，在绝大多数情况下通过以上措施理论上可以减小输出的纹波，但是也要注意PCB的布局与布线，功率环路尽量小，反馈走线尽量短且远离其他干扰信号线等。

表格：不同方法减少输出电源纹波的效果对比

相关FAQs

Q1: 为什么增大电感值和输出电容值可以减少纹波？

A1: 根据LED驱动电源的公式，电感内电流波动大小和电感值成反比，输出纹波和输出电容值成反比，增大电感值和输出电容值可以减小纹波，这是因为更大的电感值可以减缓电流的变化率，而更大的电容值可以存储更多的电荷，从而减少电压的波动。

Q2: LDO滤波为什么是减少纹波和噪声最有效的办法？

A2: LDO（低压差线性稳压器）具有恒定的输出电压和高噪音抑制比，它通过内部的反馈机制来调节输出电压，使其保持稳定，不受输入电压波动的影响，LDO还能有效地抑制高频噪声，因此经过LDO之后，纹波一般在10mV以下，这使得LDO成为减少纹波和噪声最有效的方法之一，尽管其成本较高且功耗较大。