探秘电源世界低噪声降压转换器静音伙伴
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。这些先前示例中，电路效率优先级较低，但现在我们将考虑如何同时实现低输出电压噪声和高效率。单一芯片是否能提供这两者？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、控制环路技术以及元件选择和布局。凌力尔特提供了一系列产品，以确保在整个负载范围内保持10mV以下的峰峰值噪声水平。对于开关模式转换器，即使在轻负载时也能获得高效率是很有挑战性的，因为控制电路功耗与开关损耗相比，在轻负载下占据更大比例。此外，当输入处于稳定状态时关闭非必要的环节，但主动比较器监控以迅速响应输出开始下降时重新打开，这就是凌力尔特专利自动突发模式技术的一部分。当负载增加到阈值以上，转换器会自动从突发模式切换至PWM工作状态；当负载减少时则反之。这次进入或退出突发区域取决于输入/输出和感抗参数，但通常小于100mA。LTC3103应用示例具有自动突发操作选项，如图1a所示。其效率随着输出当前变化如图1b所示。在5V输入2.2V 100μA负载条件下，采用突发模式下的80.3%高效率令人印象深刻。
市场上许多产品都宣称拥有超低静态电流和高效率。但是，与LTC3103相比，他们在轻负-load条件下的实际表现要差得多。在同样的轻加载情况下，其有效数字往往比我们的数值高出25%至45%。
当转换器工作在PWM操作并且磁场波动较小，并且不受控制循环点间隔影响的情况下，则产生极为低的纹波。如果该系统需要精确调节平均输出但仍然保持足够的功耗，那么可以使用一个独立线性稳压作为后端补充来进一步降低纹波。此外，可以通过调整偏置点来优化此过程以达到最佳效果。
总结来说，有些时候为了提高系统整体性能而牺牲一些可用资源是必须做出的权衡。而对于那些寻求完美平衡之间最高可能效率与最小可能噪音的人来说，则需要对这些关键指标进行细致研究，以便找到最佳解决方案。