怎样解决开关电源纹波太大?

怎样解决开关电源纹波太大?,第1张

这问题说的比较大。如果纹波是50Hz或者是100Hz有效值波形,那很可能是输入滤波大电解小了,如果纹波是开关频率的有效值波形,那是输出电感或者输出电解小了,如果纹波是高频波形,那可能是反馈电路的元器件参数不对,当然也有可能是线路板排板走线不好,开关管或者整流管与电路配置不佳产生的。原因很多,关键要看纹波的具体波形。

现在还不知道你做的开关电源是什么形式的电路拓扑,有变压器的还是没有,是开环还是闭环?所以只能说可能是以下原因:
1:滤波电感和电容的参数设计不合理,不能很好的滤除谐波。电感和电容的参数是可以通过需要的纹波限制来计算的。介于你没有给出电路拓扑,所以没法给出你公式。当然增加电容是可以减小纹波的,但是代价就是动态响应慢。
2:如果是闭环控制,有可能是你的PI参数设计的不合理。虽然这个影响的是动态过程,但是P也会影响稳态时候的值。
3:纹波的来源之一就是开关对波形斩波的结果,所以增加开关频率必然可以减小纹波。

可以采取无源滤波或者由原滤波的方法。
目前一般大功率加速,超导磁体等特种磁铁电源多采用晶闸管相控整流电源,它由相控整流器和无源滤波器组成。这种常规的电源具有系统结构简单、电源容量大、开关器件价格低和易实现磁场能量回馈等特点。然而由于滤波电感不是无穷大,输入电源电压不对称,整流器件触发角不一致,器件特性不理想等,均可产生大量的特征谐波和非特征谐波。
为了满足严格的稳态性能要求,往往一方面需要接入大量的无源滤波器,另一方面,过去还采用多级串联线性调整电路来提高电流的稳定度和降低电流纹波。
无源滤波器体积庞大,价格昂贵,运行费用比较高。较大的无源滤波器将使系统的动态性能和过渡过程中的跟踪精度恶化,还可能引起系统振荡。采用无源滤波器时,高速控制要求和需要大幅度衰减纹波也是相互矛盾的。而且消除含量极低的非特征纹波(谐波)时非常困难,有时甚至不可能。实际运行经验表明,过多地增加无源滤波器的数量有时反而还放大了低次非特征谐波,这对降低输出电流纹波非常不利。
采用多级串联线性调整电路,串联在主电路中的调节器晶体管工作在线性区,整流器输出谐波电压靠晶体管集—射极的电压降吸收。而调整晶体管往往由数百个大功率晶体管组成,也存在能量损耗大、效率低、成本高、控制复杂等缺点。
为了满足上述特殊应用场合严格的输出电流纹波和系统动态响应要求,仍然仅采用无源滤波器和串联线性调整电路来降低电流纹波和提高电源的动态响应的方案存在许多问题[2~3]。因此,借助于直流有源电力滤波器获得更进一步的电流稳定、降低输出电流的纹波和提高系统的动态响应是必须的。
近年来,随着电力电子技术的发展,使有源电力滤波器技术实用化成为可能。这种滤波器即使在谐(纹)波频率和幅值迅速变化时,也能产生相应的补偿电流(压),这是一种非常理想、很有发展前途的补偿装置。目前,绝大多数有源电力滤波器都是应用于交流电路中,把其用于高压直流输电、高精度稳定/脉冲电源等直流电路中,也会产生非常理想的滤波效果。与传统的无源滤波器相比,有源电力滤波器具有以下优点:
——对各次谐波都能衰减,特别容易抑制低次谐波;
——能补偿频率变化和失谐效应,并能提高系统稳定性和动态响应;
——滤波性能优异而费用相对较低;
——由于有源电力滤波器仅对谐(纹)波起作用,其相对容量非常小;
——装置体积小、效率高。


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