开关电源减小高频噪声方法及计算原边匝数

加大电感和输出电容滤波，根据开关电源的公式，电感内电流波动大小和电感值成反比，输出纹波和输出电容值成反比。所以加大电感值和输出电容值可以减小纹波。同样，输出纹波与输出电容的关系：vripple=Imax/(Co×f)。可以看出，加大输出电容值可以减小纹波。通常的做法，对于输出电容，使用铝电解电容以达到大容量的目的。

但是电解电容在抑制高频噪声方面效果不是很好，而且ESR 也比较大，所以会在它旁边并联一个陶瓷电容，来弥补铝电解电容的不足。同时，开关电源工作时，输入端的电压Vin 不变，但是电流是随开关变化的。这时输入电源不会很好地提供电流，通常在靠近电流输入端，并联电容来提供电流。上面这种做法对减小纹波的作用是有限的。因为体积限制，电感不会做的很大；输出电容增加到一定程度，对减小纹波就没有明显的效果了；增加开关频率，又会增加开关损失。所以在要求比较严格时，这种方法并不是很好。关于开关电源的原理等，可以参考各类开关电源设计手册。
二级滤波，就是再加一级LC 滤波器，LC 滤波器对噪纹波的抑制作用比较明显，根据要除去的纹波频率选择合适的电感电容构成滤波电路，一般能够很好的减小纹波。采样点选在LC 滤波器之前(Pa)，输出电压会降低。因为任何电感都有一个直流电阻，当有电流输出时，在电感上会有压降产生，导致电源的输出电压降低。而且这个压降是随输出电流变化的。开关电源输出之后，接LDO 滤波，这是减少纹波和噪声最有效的办法，输出电压恒定，不需要改变原有的反馈系统，但也是成本最高，功耗最高的办法。任何一款LDO 都有一项指标：噪音抑制比。是一条频率-dB 曲线。对减小纹波。开关电源的PCB 布线也非常关键，这是个很赫手的问题。有专门的开关电源PCB 工程师，对于高频噪声，由于频率高幅值较大，后级滤波虽然有一定作用，但效果不明显。简单的做法是在二极管上并电容C 或RC，或串联电感。


计算原边匝数，一旦选择了优化磁心尺寸和磁通密度峰值，就可以计算原边匝数。在最小充电器输入时变压器必须能提供满额输出电压。在这些条件下，功率脉冲的宽度为最大，即16。5gs因此可以计算这种情况下的最小原边匝数。 将90V有效值电压输入到倍压电路，直流电压大约为222V。 考虑半个工作周期。电容器C1和C2中心点电压是充电器的一半，即111V。Q1导通时，中心点与V之间的电压差将加在变压器原边两端。因此在16。5us期间，原边电压V，是111V。 

对于180mT的峰值磁通密度，所需的匝数计算如下： 

式中，Vp=原边电压Vcc／2，单位是V；ton=导通时间，单位是μs; △B=导通期间的总磁通密度变化（注意：△B=2B）；Acp=最小磁心面积，单位是mm2；Nmpp=最小原边匝数（推挽工作）；B=磁通密度峰值（相对于零），单位是T。 
要求的输出电压是5V。允许在整流二极管、电感器和变压器绕组上有1V的压降（典型计算值），变压器副边电压将是6V（假设最大脉宽是50%，接近方波输出）。因为原边绕组上每匝电压是，则副边匝数是

最好不要使用半匝绕组，除非使用特别的技术，否则这样会引起变压器的一个条柱饱和。现在有两种选择，向上凑成3匝，或向下凑成2匝。如果匝数取小的计算值，就要减少原边的匝数以维持正确的输出电压，因为50%的脉宽不能再增加。匝数的减少会导致磁心磁通密度的增加，在暂态情况下可能出现饱和。因此选择副边的匝数为3匝。原边匝数和最大磁通密度都维持原来的值，脉宽将减少以得到正确的输出电压。