How much output ripple noise is suitable?

在设计或应用电源时,大家都会关心电源的输出纹波噪声,但取多少合适呢?若要求放宽了,纹波噪声过大,电路不能正常工作,还费时间调试修改。要求高了,自然滤波器的成本上升,且可能变成是杀鸡用牛刀式的过度设计。

下面根据一些常规的应用,推荐一些能容忍纹波噪声的值,可做一些参考。

1、普通的数字I/O隔离:电源的纹波噪声容限比较大,100mV左右都没问题;

图1 IO隔离

2、继电器输出、光耦输出的电源隔离:跟数字I/O类似,可容忍达100mV的纹波噪声;

3、工业通讯端口的供电:像RS-232、RS-485、CAN等总线型的电源隔离,本身是数字信号,想RS-485、CAN还是差分形式传输,对电源的纹波噪声不那么敏感,电源的纹波噪声一般控制在75mV左右即可;

图2 工业通讯电源隔离

4、后级带线性调整器电源电路:类似于LM7805的线性调整器,内部带负反馈系统,对电源的纹波噪声有一定的衰减能力,故后级带线性调整器的电源电路,纹波噪声控制在75mV左右一般能满足要求;

5、低速、低精度的数据采集系统:对精度和速度要求不高,纹波噪声控制在50mV一般都能满足数据采集的需求;

图3 低速数据采集

6、给低压CPU供电的电源:像类似于1.2V、0.8V的CPU供电系统,对电源的纹波噪声比较敏感,纹波噪声大时容易影响CPU的正常工作,甚至烧坏CPU,一般要求控制在30mV以内;

7、高速、高精度数据采集系统:对精度和速度都有较高要求,对电源的纹波噪声及其敏感,除要求电源的纹波噪声小外,还需选用一些高精度、共模和电源抑制比大的运放来配合,电源的纹波噪声一般都需控制在10mV以内。

图4 高精度数据采集隔离