开关电源的纹波，本质是输出电压中叠加的周期性交流分量，其产生源于开关电源的脉冲宽度调制（PWM）工作原理和电路非理想特性，而纹波过大会直接影响负载的稳定性和使用寿命。
开关电源的核心是通过功率开关管（MOSFET/IGBT）的高频通断，将输入电压转换成高频脉冲，再经整流、滤波后输出直流电压。纹波的产生主要分为固有原因和非理想原因两类：
1，固有原因：开关电源的 PWM 工作机制
开关管的高频通断会产生周期性的脉冲电流，即使经过滤波电容的平滑作用，也无法完全消除电压的波动。当开关管导通时，高频变压器次级感应出电压，整流二极管导通，滤波电容充电，输出电压上升；当开关管关断时，整流二极管截止，滤波电容向负载放电，输出电压下降。
这种“充电-放电”的周期性过程，会在输出直流电压上叠加与开关频率同频的低频纹波（频率等于开关频率，通常几十 kHz 到 MHz 级别）。
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2，非理想原因：电路元件与寄生参数
实际电路中，元件的非理想特性和寄生参数会进一步放大纹波，甚至产生额外的高频纹波分量：滤波电容的等效串联电阻（ESR）和等效串联电感（ESL）：滤波电容并非理想元件，ESR 会在脉冲电流通过时产生电压降（），ESL 会在电流突变时产生感生电动势，两者共同导致高频纹波；整流二极管的反向恢复特性：二极管关断时存在反向恢复电流，会产生电流尖峰，叠加到输出端形成高频纹波；寄生电感和电容：电路走线的寄生电感、元件引脚的寄生电容，会在高频下产生谐振，引入额外的纹波分量；反馈环路的延迟：反馈环路对输出电压的调节存在延迟，无法实时补偿电压波动，也会导致纹波增大。
纹波是开关电源的核心性能指标之一，纹波过大会对不同负载产生不同程度的危害，具体影响如下：
1，影响精密电子设备的精度
对于 ADC/DAC、传感器、运算放大器等精密模拟电路，纹波会叠加到信号上，导致信号失真、测量精度下降。例如，高精度数据采集系统中，mV 级的纹波可能直接导致采样结果偏离真实值。
2，干扰数字电路的正常工作
数字电路的供电电压存在纹波时，可能会触发逻辑电平的误判：纹波的峰值若超过数字芯片的噪声容限，会导致逻辑错误、程序跑飞、死机等问题；高频纹波还会通过电磁辐射（EMI）干扰周边电路，影响通信接口（如 UART、SPI、I2C）的稳定性。
3，缩短电子元件的使用寿命
滤波电容：纹波电流会增加电容的损耗（），导致电容发热，加速电解液干涸，缩短电容寿命；功率器件：纹波电流会增加开关管、整流二极管的电流应力，导致器件发热加剧，降低可靠性；电池类负载：纹波会导致电池充电效率降低，加速电池老化，缩短循环寿命。
4，产生电磁干扰（EMI）
高频纹波电流会在电路走线和元件引脚上产生电磁辐射，可能导致开关电源无法通过电磁兼容（EMC）认证，同时干扰周边的无线电设备。
纹波的大小通常用“峰峰值”来衡量，不同应用场景对纹波的要求差异很大：
普通消费类电子：纹波峰峰值允许几十 mV 到几百 mV；
精密仪器、医疗设备：纹波峰峰值要求低于 10 mV，甚至 μV 级别。
抑制纹波的核心方法包括：选用低 ESR/ESL 的滤波电容、增加 LC 滤波电路、优化 PCB 布线减小寄生参数、提升反馈环路的响应速度等。
