降压转换器低噪声电源的精妙之选
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?
低噪声降压型开关稳压器的输出噪声取决于多种因素,如峰值电感电流、负载电流、开关稳压器拓扑、控制环路技术、输出容量大小及特性以及元件值布局。凌力尔特提供了许多适合不同负载范围内(从轻到重)以提供小于10mV峰-峰值噪声水平的产品。
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,因为控制系统功耗和开关损耗占总功率预算比在较大负载时要更为显著。凌力尔特推广了一种自动突发模式技术,该技术使得即使在轻负载时也能保持较高效率,这是通过关闭非必要的环路但保持比较主动监控状态,以便一旦检测到输出开始下降,就迅速打开控制系统,再次进入PWM工作模式。当负载增加时,转换器会自动从突发模式转换至PWM操作;反之,当负载减少时,将自动从PWM操作转换回突发模式。
LTC3103应用示例采用自适应突发模式操作,如图1a所示,其与输入和输出之间关系如图1b所示。在5V输入下的2.2V100μA极端轻加载条件下,使用此策略可达80.3%的有效率,为其它同类竞品提供了显著优势。
市场上众多设备都宣称其超级静态微安级静态消耗能力与卓越效率。但一些竞争对手列出的静态消耗仅仅低于LTC3103推出的一些设备,但他们在极端轻加载条件下的效果差距远远超过我们的设计。此外,他们没有包括以下数据:对于那些只需在传输数据或进行敏感测量时才需要最优化配置而不考虑长时间运行状况的情况,而不是短暂事件期间,即使被迫切入连续运行模块以最大限度降低振荡,也能够保留最佳性能。这意味着即使为了节省能源而让设备长时间处于这种状态,有时候仍然可以做出选择来确保最佳功能表现。而且,即使当出现如此微弱信号并将它们提升至接近实际要求之上,并且随着输入/输出差异缩小,大幅提高结果质量,那么我们也必须承认某些环境中可能无法完全达到这个目标,不管如何努力调整设定或其他策略调整。
然而,如果以上所有选项都不符合您的需求,则还有另一种选择——使用具有一个独立输入源引脚和150毫伏典型间隙侧通用的LDO-LTC3104。该设备由两个主要部件构成:一个用于处理300毫伏间隙侧通用任务的一个独立侧通用的300毫伏间隙侧通用旁路分配式调制段,以及一个用于处理5千伏至12千伏无连接任务的一个带有共享调制段(CMOS)的二阶双向互补半导体放大机组。
因此,对于任何试图既确保最高有效利用又保证最优化过滤性能需求而未能找到完美结合点的人来说,可以通过多样化方法来建立这样的平衡,从简单快速设置到精细细致规划每个步骤,一切皆有可能实现。如果你正在寻找一种方式来提高你的项目中就业机会,同时还希望避免重大成本增加,你应该考虑使用最新款LTC3104,它包含额外功能,使其成为理想工具之一,无论是在哪种环境中,都能帮助你成功地管理资源并创造价值。