工业电源大师揭秘多种低噪声降压转换器
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、控制环路技术以及输出容量和特性。凌力尔特提供了一系列产品，以确保整个负载范围内（从轻到重）保持极低的10mV峰值噪声水平。
对于开关模式电源来说，当转换器处于轻负载时，提高效率是一个挑战，因为控制循环和功耗损失占据了更大比例。但是，凌力尔特获得专利的自动突发模式技术允许即使在轻负载下也能维持较高效率。这种方法通过关闭非必要组件但保持主动比较监控以便快速响应任何输出下降，然后根据输入电压、输出电压和感抗值自动切换至PWM或突发模式。
LTC3103应用示例支持自动突发模式操作，如图1a所示。而且，在5V输入及2.2V、100μA负载条件下，该设备可以达到80.3%的超高效率，即使是在轻微加载的情况下也是如此（见图1b）。
市场上其他竞品虽然宣称其超低静态当前并且具有优异效率，但他们在同等轻装条件下的实际表现远不如LTC3103。在比对这些数据时，您会注意到我们的数据包括包含非常小负载（<1mA）的数字，其相应有效性的数值通常比竞争产品高出25%-45%。
当转换器工作于PWM状态时，输出噪声非常小，只受感知波纹波影响；而随着负荷减少并进入突发模式，这种间歇性打开关闭会引入更多次谐波干扰，使得总体噪音增大。以下为同一流量状况下的PWM(图2a)与突发(图2b)波形对比显示此差异。
LTC3103之类带有强烈提升功能选择但是否能够满足需要？答案往往是肯定的，对许多情况而言。当你想要一种既能运行高速又能给予最佳结果性能的时候，那么你的问题就变得简单起来。不过，如果您发现这项技能不足够，那么还有几个选项可供选择：首先，您可以瞬间将它变为连续工作来最大限度地减少声音。这适合那些仅需偶尔使用这项技能的地方，比如用于传输关键信息或进行精确测量的地方。此外，还有一些更复杂的手段可以进一步改善声音效果——例如添加额外滤波组件或磁珠。但是，这涉及到细节化调整，不再属于本主题讨论范围内。
总结一下，有很多不同的方式去设计一个既有很好的效果又不会过分增加电子设备中的信号污染系统。如果您的目标是在任何类型加载条件下都要保持最佳的声音质量，并且考虑到了成本限制，那么利用单个芯片解决方案可能是不错选择。而如果您寻求的是一个既能够尽可能提高速度又能保证最佳声音质量的话，那么请记住也有许多其他可能性可供探索，比如采用更复杂的手法或者改变您的基础硬件配置。