开关电源技术-开关电源 与 LDO电源繁的纹波（图文）.pdf

开关电源 与 LDO 电源繁的纹波 上期文章讲完了开关电源和 LDO 电源效率的比较,显然是开关电源占了上风, 它普遍维持在 85%以上的效率而且加上之前说的输出电压可升可降的属性,看上 去 LDO电源已经不是它的对手。但是实际上并非如此,至少我们看到 PCB 设计中 还是很多用到 LDO电源的,说明它肯定有自身的优势。其中,它最大的一个优势很 多网友也提到了,就是纹波小。本文就展开讲讲它们纹波的情况。 纹波小是我们通常的说法,其实衡量电源,尤其是LDO电源纹波有一个很正 经的技术指标,叫做电源抑制比(PSRR),用输入电源变化量与转换器输出变化量 的比值来表征,通常以分贝为单位,如下图:它描述的是在很宽的频域范围内的 PSRR(如下文公式)需要满足对应芯片手册要求的参数,对应的PSRR的dB值越高, 表明该电源的抗干扰能力越强。 PSRR=20*log(Vin_ripple/Vout_ripple) 我们继续以 LM2941(LDO 电源)和 TPS5430(开关电源)进行纹波的仿真,为了 简单说明问题,这里我们只分别输入一个时域上 100K周期的电源噪声,峰峰值为 1V 的噪声,LM2941 电路如下所示: 此时理想情况下5V的输出变成了以下的结果:这时输出电压的纹波为500uA。 根据上面的 PSRR的公式我们可以计算出电源抑制比。 PSRR=20*log(1V/500uA)=66dB。 查阅该电源芯片的文档,得到该指标如下:在100K 处的 PSRR 满足要求。 而我们的开关电源纹波情况又是如何呢?以 TPS5430 进行仿真,结果如下: PSRR=20*log(1V/13mV)=37dB。可见两者的差距还是比较大的。开关电源的 纹波状况的确比较恶劣。