探秘自制30V直流稳压电源揭秘低噪声降压转换器的神奇之处
在本系列的第一部分，我们探讨了线性稳压器，追求最低输出噪声性能。在第二部分中，我们深入分析了集成后线性稳压器电荷泵解决方案。前面提到的示例中，电路效率并不被优先考虑。但是，如果我们既要低输出电压噪声，又要高效率呢？单芯片是否能同时提供两者？
低噪声降压转换器开关稳压器的输出噪声取决于多种因素，如峰值感应电流、负载电流、开关拓扑、控制环路技术、输出容量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10mV以内的峰峰值噪声水平。
对于开关模式功耗，当转换器处于轻负载时，难以获得高效率，因为控制电路功耗和开关损耗占比相对较大。凌力尔特开发了一项自动突发模式技术，使得即使在轻负载下也能保持高效率。这通过在输出稳定时关闭非必要的部分，但主动比较器仍监控，以便当输出开始下降时迅速再次打开控制系统。当负载增加时，转换器将自动切换至PWM工作状态；反之亦然。
图1a显示了采用LTC3103并包含自动突发操作选项的典型应用图；图1b展示了LTC3103与输入为5V、2.2V100μA加载下的突发模式效率关系。在5V输入下且使用突发模式的情况下，其效率达到了80.3%，非常令人印象深刻。
市场上许多设备宣称拥有超低静态当前及高效率，但一些竞争品虽然列出了更小的静态当前（如1.8μA），但其轻负载条件下的有效度通常不如LTC3103。在同样的负载情况下，他们的一些数据表明我们的轻重复生场点常常比他们高出25%到45%。
当转换至PWM操作且仅依赖于感应电流波动及容量尺寸时，输出噪声极为低廉。不过，当转换进入突发状态，即使可以精确调节平均供货电压，但由于间歇性的导通点及断点之间可能产生更大的供给波动，从而导致次谐波增添更多干扰。此外，由于MODE引脚可瞬间切入连续运行状态，可以最大程度减少此类干扰。这对于需要数据传输或敏感测量期间最高级别信号清晰度的是非常有益的一种选择。
最后一种选择是在底部添加滤波组件或铁氧体磁珠来减少干扰。但是如何挑选正确过滤组件及其参数则是一个很具体的问题，并超出了本文讨论范围。
总结来说，有多种方式可以实现既有良好有效度又具有足够低级别干扰的情形。凌力尔特广泛产品线简化了寻找最佳解决方案过程，从一流线性稳定化到集成式LDO充放电，以及基于低带宽感应器开关变频，这些创新产品均具备优秀性能，同时允许用户根据需求调整其他关键指标，如尺寸大小成本等。