低噪声电源大揭秘降压转换器与开关电源之谜解析
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?
低噪声降压型开关稳压器可以通过多种方式设计,以提供最佳的性能。开关稳压器输出噪声受到诸多因素影响,如峰值电感电流、负载电流、开关拓扑、控制环路技术、输出容量尺寸和特性以及元件值和布局。此外,凌力尔特公司提供了一系列产品,它们能够在整个负载范围内保持极低(即10mV)的峰值纹波。
对于那些寻求高效率而不牺牲输出信号质量的人来说,自动突发模式是一项革命性的技术。这项技术允许转换器,即使在轻负载条件下也能维持较高的效率。这种操作方式包括关闭非必要设备但保持主动比较仪监控,并迅速打开控制路径以防止任何可能导致变化的情况。当负载增加时,系统将自动切换到PWM工作模式;当负载减少时,将反过来切换回突发模式。
例如,在使用LTC3103这样的单芯片解决方案时,可以利用其自动突发模式选项,如图1a所示。该图显示了一个典型工作场景,其中输入为5V,而2.2V 100μA 的负载需求下,其有效率达到了80.3%,这是令人印象深刻的。此外,该系统还具有超级静态功耗,这意味着即使是在轻微加载条件下,也能表现出卓越效果。
然而,对于某些应用来说,即便有最好的工艺,最终用户仍然会面临选择问题,比如如果他们需要更大的功耗或更小的事物尺寸。如果要进行进一步优化,可以考虑其他选择,比如强制连续工作模式或使用独立式LDO来进一步提高精度。此外,还有另一种方法可以用来降低噪音,那就是添加额外过滤组件,但这通常涉及复杂计算以确保正确设置过滤参数。
总之,无论您需要的是什么样的性能——无论是最高效还是最安静——凌力尔特都有一系列产品可供选择,从一流线性稳定到集成LDO至基于低噪音感应体开关解答,使得您的项目既经济又灵活。