低噪声电源秘籍揭秘降压转换器与反激式开关电源详解
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。然而,凌力尔特公司获得了自动突发模式技术,这样即使是在轻负载时也能保持高效率。这项技术允许当输出处于稳定状态时关闭非必要的电路,但保持比较器主动监控,以便在输出开始下降时快速打开控制回路。
随着负载增加,从突发模式到PWM工作模式之间会有自动切换,然后再次从PWM操作切换回突发模式。当输入 voltage 和 output voltage 选项确定时,以及与感应相关联的情况一样,进入或退出突发区域通常小于100mA。此外,还可以选择LTC3103 的应用示例,其中包括图1a,该示例显示了具有自动突发操作选项的典型工作场景。而且,对于5V输入及2.2V, 100μA 负载条件下,其使用突发模式下的效率可达80.3%,这是一种令人印象深刻的情况。
市场上很多其他设备都宣称其超低静态当前能力以及高效率。一些竞争对手列出的静态当前更低,即仅为1.8μA,但他们在轻负荷条件下的性能却差得多。在进行这些对比的时候,我们建议您注意到那些包含低至1mA 负荷下的数据点,而我们的图表则不见此类信息,因此我们推测他们可能缺乏该领域所需关键数据。
为了评估不同产品间在同等条件下的性能差异,同时考察每个产品最接近0.01A(10mA)的一组测试结果,并将其相互比较,您会发现两个重要事实:首先,他们没有关于相同加载点上的数据;其次,他们展示的是0-25% 加入“@”号之后还会添加一个数字表示百分比加强度,比如“20%”,而不是实际数值。如果您想要确保准确了解哪些设备适合您的需求,那么请务必检查它们是否能够处理任何给定的最大加载量,并且查看它们各自最高可达多少加载量。
最后,由于这个原因,有时候虽然响应灵敏度并不要求极端精细化但仍然需要能够生成非常干净信号以支持某些传感或检测任务,这就涉及到了另一种策略,即强制连续模块。这是一个特殊设计来尽可能减少所有形式信号污染过程中的失真,而且它几乎完全消除了这种问题带来的影响,使之成为一个非常有效工具尤其是在系统设计中寻求最佳信号质量的地方。在这样的情况中,可以通过使用过滤网络来进一步改善信号质量或者通过调整系统参数来达到最佳效果。