电源纹波，简称纹波，是指电源电压或电流的周期性波动。这种波动会对电气设备的稳定运行构成潜在威胁。过大的电源纹波会降低电源系统的转换效率，增加发热量，严重时甚至会导致系统不稳定或芯片损坏。因此，在设计降压电路时，需要采取措施降低电源纹波，以确保系统稳定性。
以下是一些降低降压电源纹波的常用方法：
根据开关电源的公式，电感器内的电流波动幅度与电感值成反比，输出纹波与输出电容值成反比。因此，增大电感和输出电容值可以降低纹波。
图 1 电感电流
上图1显示了开关电源电感L内的电流波形。纹波电流ΔI可使用以下公式计算。基于伏秒平衡和其他参数，可以看出，增大电感L值或提高开关频率可以降低电感内的电流波动。类似地，输出纹波与输出电容的关系为：Vripple = Imax/(Co × fsw)。可以看出，增大输出电容值可以降低纹波。
通常，为了获得较大的电容值，输出电容采用铝电解电容。然而，电解电容抑制高频噪声的效果不佳，且其等效串联电阻（ESR）相对较高。因此，通常会在其旁边并联一个陶瓷电容来弥补铝电解电容的这些缺点。
当开关电源工作时，输入电压 Vin 保持恒定，但电流会随开关动作而变化。当电源启动或负载发生突变时，需要一个输入电容作为临时能量池，以补偿输入电压的瞬时下降。通常，电容并联在电流输入端附近（在降压型开关电源中靠近开关端），以提供电流。输入电容还可以抑制纹波和来自前级电源的电磁干扰 (EMI)。
采用上述方案后，BUCK型开关电源如下图所示：
图 2 BUCK 拓扑结构
上述方法对降低纹波的效果有限。由于尺寸限制，电感器不能做得很大；增加输出电容到一定程度对降低纹波没有显著效果；而提高开关频率会增加开关损耗。
LC滤波器能有效抑制噪声和纹波。通过选择合适的电感器和电容器，并根据待去除的纹波频率构建滤波电路，通常可以显著降低纹波。然而，在这种情况下，需要考虑反馈比较电压的采样点。
图 3
选择LC滤波器之前的采样点（Pa）会导致输出电压下降。这是因为任何电感器都具有直流电阻，当有电流输出时，电感器两端会产生压降，从而导致电源输出电压下降。此外，该压降会随输出电流而变化。选择LC滤波器之后的采样点（Pb）可以获得所需的输出电压。然而，这会在电源系统中引入一个电感器和一个电容器，可能会影响回路稳定性。
最常用的组合是降压转换器（BUCK）+低压差线性稳压器（LDO），这是降低纹波和噪声最有效的方法。它无需更改原有的反馈系统即可提供恒定的输出电压，但这也会降低整个电源系统的效率，并且成本最高。LDO 的一个关键指标是电源抑制比（PSRR），它量化了电源输入端的变化传递到输出端的程度。经过 LDO 后，开关纹波通常低于 10mV。
开关电源的PCB布局对于降低纹波也至关重要。元件放置不当、接地不合理或关键走线靠近开关敏感区域都可能导致纹波和高频噪声增加。
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