20个基本电路图解锁低噪声电源的秘密揭秘降压转换器的奇迹
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能够提供两者的最佳组合?
要理解如何实现这一目标,我们必须了解开关稳压器输出噪声是由多种因素决定的,这些因素包括峰值电感电流、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等。此外,还需要考虑输入源范围内各种设备可以提供的极低峰峰值噪声水平。
对于开关模式转换器,其效率通常难以达到较高水平,因为当负载轻时,控制循环功耗与开关功率损耗占总功率预算比例大得多。然而,凌力尔特开发了一项专利自动突发模式技术,使得即使在轻负载条件下也能实现高效率。这项技术允许系统在保持比较主动监控输出状态的情况下关闭非必要的环路,以便随着负载增加迅速再次打开控制循环。
这种突发模式操作不仅提高了效率,而且还减少了静态当前消耗。在5V输入情况下,即使只有100μA的小型负载,也能达到80.3%的有效利用。这一优势对那些寻求最大化资源利用而不牺牲性能的地方尤为重要。
尽管如此,在某些应用中,即使是在轻负载条件下的噪声仍然是一个问题。为了应对这一挑战,有几种选择可供选择:通过MODE引脚瞬间切换到连续工作模式,或使用具有集成10mA LDO 的LTC3104这样的更先进产品来降低噪声。不过,请记住,即便在激活并且足够高的加载情况下,突发模式也会自动转换到恒定频率每周期开始的一致PWM工作方式,从而确保最佳信号质量。
此外,对于那些对任何加载都要求最优化信号质量的情况,可以考虑额外添加滤波或铁氧体磁珠以进一步降低干扰。但是,这种做法需要根据具体应用程序进行精细调整,并超出了本文讨论范围内的问题域。
总之,无论是追求最高可能性的信号质量还是最大化资源利用,在寻找适合自己的解决方案时,都有许多选项可供选择。凌力尔特提供了一系列创新产品,为用户提供从优质线性稳压器到集成LDO单芯片解答,以及带或不带LDO基于低杂散度感应器设计的开关解答等广泛选项,不仅满足信号清晰需求,同时还考虑尺寸、小巧成本和能源消费方面。