图文并茂写了LM2596在各种情况下的纹波分析

    技术2022-07-05  127

    实验条件: 输入12V DC,输出5V DC,负载8欧水泥电阻,输入电源由线性电源提供。测试条件:示波器带宽限制20MHz,交流耦合。  电原理图 (原文件名:sch.JPG)  PCB图 (原文件名:pcb.jpg) 做好的PCB已经焊接好的成品ourdev_426568.jpg(文件大小:667K,只有400K以内的图片才能直接显示) (原文件名:图像117.jpg)   测试中使用的pi型滤波器 (原文件名:TT.JPG)  我使用的线性电源的输出纹波 (原文件名:line.jpg) 上图测量数据: Vpp 2.40mV Vmax 1.12mV Vmin -1.28mV Vrms 438uV  直接输出的纹波 (原文件名:nor_output.jpg) 上图测量数据: Vpp 84.8mV Vmax 41.6mV Vmin -43.2mV Vrms 20.8mV  使用在输出电容上并联钽电容的纹波 (原文件名:tan_output.jpg) 上图测量数据: Vpp 29.6mV Vmax 16.0mV Vmin -13.6mV Vrms 5.06mV  输出使用pi型滤波器的纹波 (原文件名:pi_output.jpg) 

    上图测量数据: Vpp 15.2mV Vmax 7.20mV Vmin -8.00mV Vrms 1.13mV 

     

    在测试过程中,发现LM2596电源会对输入电源产生干扰,分别是不采取措施,采用输入电容并100uF钽电容,使用pi型滤波器,测试结果如下:  正常情况下对电源的干扰(原文件名:nor_input.jpg) 上图测试数据 Vpp 92.0mV Vmax 48.0mV Vmin -44.0mV Vrms 39.2mV  并上钽电容后的干扰(原文件名:tan_intput.jpg) 上图测试数据 Vpp 57.6mV Vmax 28.0mV Vmin -29.6mV Vrms 15.4mV  使用滤波器的干扰(原文件名:pi_input.jpg) 上图测试数据 Vpp 12.8mV Vmax 6.40mV Vmin -6.40mV Vrms 3.10mV LM2596中文设计指南ourdev_426578.pdf(文件大小:255K) (原文件名:lm2596kit.pdf)  测试的结论,使用开关芯片,产生的纹波干扰是很明显的,对于数字电路,可能不会有太大问题,但是对于模拟电路,或者弱信号采集放大,会有影响。所以理想电源应该是线性电源。 但是在体积,成本,效率无法满足要求时,就要采用开关电源了。对于抑制纹波,钽电容的效果明显,但是钽电容存在着价格贵,耐压差的问题,而使用传统的LC滤波器,效果相当显著,明显好于钽电容,成本也低于钽电容,但是付出的代价是体积变大。如果对电源有着更高的要求,可以在实际使用中在滤波器后再加一级低压差LDO,得到的输出应该能够更加纯净。 


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