为什么在转换电源时要加磁珠,基本上我们得到的答案都是两个字:隔离!的确,从硬件原理来说,磁珠放在电源转换的前后级,的确能限制快速切换的电流带来的纹波从前级扩散到后级,从而把纹波局限在某个范围,不会扩散到该电源的全部区域,然而真正实践起来的时候,结果可能会让你大跌眼镜。
为什么转换后的电源纹波会变得那么大?我们把测试到的纹波转换到频域来看,发现大多数纹波的频率分量都在450kHz,这个数值让高速先生想起了DC-DC电源的开关频率也在这个范围。果然,一查下该电源芯片的datasheet,发现和电源芯片的开关频率是很接近的,我们可以怀疑是开关噪声通过链路带给了这个转换后的电源。然后我们对该电源链路进行一个频域的仿真,从仿真结果可以看到,经过该磁珠之后,该电源在450kHz附近出现了明显的反谐振点。
从频域仿真的结果表明,使用该磁珠和后面的电容配合进行滤波和隔离后,由于本身磁珠和电容的效应,的确是能滤掉高频的纹波分量,但是却会在kHz的频段出现反谐振点,如果刚好电源的开关频率产生了这个频段的噪声,实际上噪声会一直传递到电源的接收端,不能被滤掉之类,还会把噪声的幅度提高。