静谧电力揭秘交流电源稳压器与降压转换器的低噪声秘籍
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提供两者?
低噪声降压转换器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一系列产品,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自动突发模式技术专利,这项技术使得即便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重新打开控制循环。此过程随着负载增加而自动从突发模式切换到PWM工作模式,从而确保最佳性能。
采用LTC3103应用示例具有自动突发操作选项,如图1a所示。LTC3103与输入为5V,2.2V100μA加载下的80.3%有效率表现出色,即使是在轻微加载条件下也是如此。
市场上很多产品都宣称其超低静态当前和高效率,但一些竞争产品虽然列出了更小于LTC3103 1.8μA 突发模式当前,但它们在轻微加载下的效率通常远不如LTC3103。这意味着我们的图形显示包括少于1mA 负载下的有效数字,对比其他设备,他们展示的是相同负荷点上的25%至45%更高有效数字。
尽管突发模式可以精确调节平均输出,但是由于控制循环导通点之间及断点间迟滞导致更多次谐波干扰,从而增加了次谐波干扰。当使用像LTC3103这样的设备时,它们是否能够满足要求?答案往往是肯定的。多年来,凌力尔特改进了突发模式性能,使最新发布产品具有更好的低频响应能力。
如果您对某些应用中的问题感到困惑,有几个选择可供您考虑:首先,您可以瞬间切换到连续工作状态以最大限度减少噪音,这非常适合变送等应用,其中只有数据传输或进行敏感测量才需要最低噪音。在连续工作状态下,可以上降低20mV至30mV之間。而且,即使处于此种状态,只要有足够的大灯电流,最终将会自行返回至每周期一次启动的恒定频繁PWM模型以达到最小化噪音效果。此外,还有一种选择,就是使用带有集成式300毫安线性稳定源的小型化模块,这样做既能保证极佳抑制比例,又不会牺牲任何一个关键参数。如果您的系统设计允许,则还可以引入独立过滤组件或铁氧体磁珠以进一步消除可能存在的问题,而这则依赖具体场景细节太复杂超越本文讨论范围内。但总结一下,无论需求何为——“够好了”,还是无论何为,“最佳”——凌力尔特广泛之品类简化了找到最佳解答的事务,从卓越级别线性稳定源直到集成后的充放气管道单芯片解决方案,再到基于给予准确补偿调整标准利用加强分离回路功能的大型交叉设计—所有这一切皆由公司不断创新创造,并根据用户需求灵活调整尺寸成本、高效益等多个方面,以满足广泛差异化需求各具特色挑战所需。