低噪声电源革命中国电业技术期刊停刊引领降压转换器新纪元
在本系列的第一部分,我们探讨了线性稳压器,旨在实现最低的输出噪声性能。在第二部分,我们深入分析了集成后线性稳压器电荷泵解决方案。这些前面的示例中,电路效率并不高,但是否有办法同时获得低输出电压噪声和高效率呢?单芯片解决方案是否足够提供这两者?
低噪声降压转换器的输出噪声受到多种因素影响,包括峰值电感电流、负载电流、转换器拓扑、控制环路技术、输出容量大小和特性以及元件值和布局。凌力尔特提供了一系列产品,在整个负载范围内都能提供极低的10mV峰值噪声水平。
当开关模式转换器处于轻负载时,其效率难以提高,因为控制功耗与开关损耗相比占据更大比例。此时自动突发模式技术就显得尤为重要,它可以使转换器即便在轻负载下也保持高效率。这一技术通过关闭非必要的回路并保持比较主动监控,以便在输出开始下降时快速恢复控制,而随着负载增加,从突发模式到PWM工作之间进行自动切换。反之,当负载减少时,则从PWM操作切换至突发模式。
LTC3103应用示例展示了自动突发模式操作,如图1a所示。其效率与输出流量关系如图1b所示。在5V输入和2.2V,100μA加载条件下,即使采用突发模式,其效率也达到了80.3%,非常令人印象深刻。
市场上许多产品宣称拥有超低静态电流和高效率,但它们在轻度加载下的表现往往不及LTC3103。当我们将这些竞争产品中的静态当前数据与LTC3103对比,你会注意到我们的数据包含了比竞品更低(甚至是远远低)的负荷(通常小于1mA)下的有效数字,以及他们确实显示出的相同加载点上的平均有效数字通常高出25%至45%。
此外,当系统需求优先考虑接近零运行状态或仅需短暂期间使用较强信号资源时,可以通过设置MODE引脚来迫使设备进入连续工作状态,以最大限度地减少模拟信号中的杂讯。此方式适用于那些只有在传输数据或执行敏感测量任务的时候才需要最纯净信号环境的大多数应用场景。在这种情况下,即使是短暂时间内,这种措施可能不会对整体系统性能产生太大影响。
最后,如果您要求最高级别的静音,同时仍希望维持良好的系统性能,可以考虑使用集成了一个300毫安额定输入偏差线性稳压器(LDO) 的 LTC3104 这样设计。这个额外功能允许用户进一步缩小输入端口之间差异,从而进一步改善模拟信号质量。这一点对于那些需要精细调整模拟输入源,并且总是在寻找最佳合成结果的一些专业领域来说是一个巨大的优势。而对于那些只需偶尔处理敏感数据的情况,这样的配置可以作为一种灵活可靠的手段来应对挑战性的环境需求。
无论您的具体需求如何,都有凌力尔特广泛丰富的地位选择供您参考,无论是在寻求最佳的效果还是追求完美无瑕的声音质量。一旦你确定你的目标是什么,你就会发现,有许多工具可供选择,只要你知道去哪里寻找它们。