開關電源產(chǎn)生噪聲的原因分析

無論何種類型的開關電源都是利用半導體器件的開和關工作的，并以開和關的時間比來控制輸出電壓的高低。由于它通常在20kHz以上的開關頻率下工作，所以電源線路內(nèi)的dv/dt、di/dt很大，產(chǎn)生很大的浪涌電壓、浪涌電流和其它各種噪聲。它們通過電源線以共模或差模方式向外傳導，同時還向周圍空間輻射噪聲。

一次整流回路的噪聲

在一次整流回路中，整流二極管D1～D4只有在脈動電壓超過C1的充電電壓的瞬間，電流才從電源輸入側流入。所以，一次整流回路產(chǎn)生高次畸變波，形成噪聲。

開關回路的噪聲

一是電磁輻射。電源在工作時，開關管Ｔ處于高頻率通斷狀態(tài)，在由脈沖變壓器初級線圈L、開關管T和濾波器C構成的高頻電流環(huán)路中，可能會產(chǎn)生較大的空間輻射噪聲。如果C的濾波不足，則高頻電流還會以差模方式傳導到交流電源中去。

二是感性負載引起的浪涌電壓。在開關回路中開關管T的負載是脈沖變壓器的初級線圈L，是感性負載，所以開關管在通斷時，在脈沖變壓器的初級線圈的兩端會出現(xiàn)較高的浪涌電壓，很可能造成與此同一回路的電子器件（尤其是開關管T）的損壞。

二次整流回路的噪聲

一是電磁輻射。電源在工作時，整流二極管D也處于高頻通斷狀態(tài)，由脈沖變壓器次級線圈L、整流二極管D和濾波電容C構成了高頻開關電流環(huán)路，可能向空間輻射噪聲。如果電容C濾波不足，則高頻電流將以差模形式混在輸出直流電壓上，影響負載電路的正常工作。

二是浪涌電流。硅二極管在正向?qū)〞rＰＮ結內(nèi)的電荷被積累，二極管加反向電壓時積累的電荷將消失并產(chǎn)生反向電流。由于二次整流回路中D在開關轉(zhuǎn)換時頻率很高，即由導通轉(zhuǎn)變?yōu)榻刂沟臅r間很短，在短時間內(nèi)要讓存儲電荷消失就產(chǎn)生反電流的浪涌。由于直流輸出線路中的分布電容、分布電感的存在，使因浪涌引起的干擾成為高頻衰減振蕩。

控制回路的噪聲

控制回路中的脈沖控制信號是主要的噪聲源。

分布電容引起的噪聲

一是Ci的作用。散熱片K與開關管T的集電極間雖然有絕緣墊片，但由于其接觸面較大，絕緣墊較薄，因此兩者之間的分布電容Ci在高頻時不能忽略。因此高頻電流會通過Ci流到散熱片上，再流到機殼地，終流到與機殼地相連的交流電源的保護地線PE中，以產(chǎn)生共模輻射。二是Cd的作用。脈沖變壓器的初、次級之間存在的分布電容Cd，可能會將原邊高頻電壓直接耦合到副邊上去，在副邊用作直流輸出的兩條電源線上產(chǎn)生同相位的共模噪聲。