破解日本去耦的开关电源设计

很久以前国内某激光特种电源企业的设计高精度激光电源时常用AC220V风扇，没问题，工作好好的。忽然有天某外企业要求用直流12V1A风扇的，设计工程师经过计算后在原系统的辅助开关电源变压器上加了绕组做了整流输出，独立的，很简单（图1-3）。



这本是UC3842开关电源没什么太难的，工人在生产试验的时候犯懒只是用12欧姆代替风扇，于是调试“成功”出货了。结果拿到客户那里一开直流风扇整个系统精度大打折扣，这对激光系统几乎是致命的。在经过全面分析后得到结论是风扇系统供电的辅助绕组中干扰到电源控制回路的供电稳定性，风扇一起动实际上是纹波噪音都加大了，这可是个典型的耦合问题，不管是控制里的耦合还是电路里的耦合概念，它所产生的耦合绝对不是如图1-4所示的去耦。



实际上面所说这类耦合干扰处理起来也好办，直接用一个独立的12V开关电源给风扇供电就没有耦了。同样类似现象的是在日本某仪器时发现其用了两个20W的独立开关电源，其中一个就是专门给风扇供电的，另一个是系统的供电，开始有人还在笑设计者这是“死心眼”，买个多输出开关电源不就成了，后来逐渐理解了人家设计者的真实用意，可能也是设计规则。

目前市售的开关电源或DC/DC转换器的输出高频开关噪声，当这些噪声混入模拟电路，放大电路中时将产生比IC芯片本身更打的噪声。如图1-4所示，为使噪声源与电源交流分离，一般采用RC低通实现，也就是去耦。图中所示的去耦电容C为达到效果一般47～100uf,R越大噪声衰减越明显，但同时也会引起压降，在合适的数值内选择，一般几十到几百欧姆。同时也应该注意RC的布线不要过长过绕电感谐振引起不必要的其他噪声，前山打跑狼后山别招来虎。