电源厂家精选揭秘降压转换器的低噪声秘诀
在本系列的第一部分，我们探讨了线性稳压器，特别是如何通过它们实现最低的输出噪声。在第二部分，我们专注于集成后线性稳压器的电荷泵解决方案。这些前面的例子中，电路效率并不是优先考虑的因素。但是，如果我们同时需要高效率和低输出电压噪声呢？单一芯片解决方案是否足以同时提供这两者？
低噪声降压型开关稳压器输出噪声取决于许多因素，如峰值电感电流、负载电流、开关拓扑、控制环路技术、输出容量大小和特性以及元件值和布局。凌力尔特公司提供了许多产品，它们在整个负载范围内都能提供10mV以下的峰值噪声水平。
对于开关模式转换器来说，在轻负载情况下很难获得高效率，因为控制电路功耗和开关损耗占总功率预算比在较重负载时要大得多。凌力尔特公司获得了一项专利，名为自动突发模式，这样即使在轻负载时也能保持高效率。这通过关闭非必要的电子元件但保持比较器主动监控状态来实现，以便当输出开始下降时可以快速打开控制循环，然后随着负载增加将自动从突发模式转换到PWM工作方式之间。
采用LTC3103这样的应用示例具有自动突发模式操作选项，如图1a所示。在5V输入与2.2V、100μA加载的情况下，即使使用突发模式，其效率达到80.3%，表现出色（见图1b）。
市场上有很多产品宣称其超低静态电流和高效率，但它们在轻度加载下的性能远不如LTC3103。当您将这些产品与LTC3103进行比较，您会注意到我们的数据包括了小于1mA加载条件下的数字，而其他产品通常无法匹敌我们的轻度加载下的30%至45%更好的效率。
尽管如此，当负载流量超过突发阈值且转换器进入PWM操作时，输出噪声非常低，只受限于感应流量波动和容量大小。不过，当转换器进入突发模式并间歇地打开或关闭控制循环以节省能量时，将会产生更高次谐波噪声。此外，由于此过程中存在延迟，因此可能导致更多次谐波干扰（见图2a及2b）。
虽然像LTC3103这样的一些芯片能够提供良好的高频响应，但它是否足够清晰取决于具体应用。如果你对此感到担忧，有几个选择可供你选择：首先，你可以瞬间切换至连续工作方式，从而最大程度减少噪音；其次，你可以使用一个独立的小型滤波网络来进一步过滤出任何剩余的杂讯；最后，你还可以考虑升级为包含一个额外集成线性稳定化回路（如LDO）的版本，这样做能够进一步减少系统中的干扰信号。
总之，无论是在寻求最佳无干扰性能还是最高能源利用方面，都有各种各样的供应商愿意帮助你找到最合适你的解决方案。从精密微处理机系统到广泛部署的大规模服务器农场，再到家庭娱乐设备，无论你的需求是什么，都有一种适合你的变送机设计可供挑选。