低噪声电源革命揭秘降压转换器与电源开关的双重魔力
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中的电荷泵解决方案。前面提到的这些例子中，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？单一芯片是否能够提供这两者？为了回答这个问题，我们需要深入了解降压转换器及其在不同负载条件下的性能。
降压转换器通常用于将输入电源降至较低的输出电压，而不牺牲过多的功耗或效率。然而，在轻负载情况下，开关模式变换器可能会遇到挑战，因为控制逻辑和开关损耗占据了较大的功率预算。当负载较轻时，即使是最好的变换器也难以获得高效率。
凌力尔特公司开发了一种自动突发模式技术，这项技术允许开关模式变换器即使在轻负载下也能提供高效率。这项技术通过关闭非必要的环路来减少功耗，但保持比较主动监控，以便在输出开始下降时快速重新打开控制逻辑。随着负载增加，转换器将自动从突发模式切换到PWM工作模式之间切换。而当负载减小时，将自动从PWM操作切回突发模式操作。这种智能处理可以确保系统既有高效又有足够低的噪声水平。
采用LTC3103这样的单芯片解决方案，可以实现自动突发模式，并且其优势体现在图1a所示的一般工作电路上。在5V输入和2.2V、100μA加载的情况下，即使使用突发模式，它们仍然能够提供80.3%以上的效率，如图1b所示。此外，这些设备还具有超低静态当前（如LTC3103中的1.8μA），以及对比竞争产品更高、高达25%至45%更好的轻度加载下的有效数字。
对于那些寻求最佳静态当前但放弃一些有效数字的人来说，有其他选项可供选择，比如那些列出静态当前为远低于LTC3103 1.8μA 的竞品。不过，对于它们来说，他们在相同负载下的有效数字往往要差得多。这让我们鼓励你进行比较，看看他们与我们的图形相比，其实际有效数字如何表现出来——尤其是在很接近0mA处。
虽然在大多数情况下，LTC3104等产品都能满足要求，但如果峰值输出噪声是一个问题，那么还有几个选择可供用户参考。一种方法就是强制进入连续运行状态，以最大限度地减少噪声。这非常适合那些只有在传输数据或进行敏感测量时才需要极端清晰信号的情况。但请记住，即使这样做，只要保证足够高的情境，就会自行返回到基于频繁周期性的每个周期一次启动 PWM 模式，从而达到最佳噪音水平。
另一种备择之选则是在系统中添加一个分立滤波组件或者铁氧体磁珠，以进一步消除杂音。不过，为何选择哪个过滤组件及它价值，以及具体应用程序中的细节，则属于专业领域，不再详述这里内容范围内。如果你想了解更多关于怎样用这些工具构建一个完美无瑕系统，请继续阅读我们的文章以获取最新信息和建议。
