可以使用不同的濾波技術來降低開關噪聲 調節器。一種效果特別好的是帶電感器的LC濾波器 與潮流串聯和電容從濾波電壓 接地。這種類型的LC濾波器在頻率上產生雙極點 域。根據L和C的值,轉折頻率(在本例中為雙極)可以設置為降低噪聲 從開關頻率和開關轉換頻率 開關模式電源。附加的LC電路用作 低通濾波器。
當由以下電源供電的敏感電子設備出現噪音問題時 開關模式電源,由L2和C3組成的濾波器通常可以 使用(圖1)。電源的輸出電壓被濾波 LC 濾波器。來自開關頻率的高頻噪聲, 通常在 500 kHz 和 3 MHz 之間,并且從開關轉換 頻率通常在 50 MHz 和 200 MHz 之間,會衰減。
圖1.降壓穩壓器,用于在輸出端使用LC濾波器為噪聲敏感負載供電。
附加濾波器在電路中的位置對于 成功過濾。直觀地說,人們會把這個濾波器放在輸出之間 開關模式電源和敏感負載。如此敏感 負載可以是高分辨率ADC、DAC、低信號運算放大器或 用于射頻電路的靈敏VCO或PLL。輸出端的任何紋波電壓 降壓穩壓器將被附加濾波器衰減。雖然漣漪 電壓出現在節點A中(圖1),節點B中的噪聲會低得多。
但是,如果開關模式電源恰好是降壓穩壓器, 附加LC濾波器位于開關穩壓器的輸入端 而不是輸出,可以更好地降低噪音。這顯示 在圖 2 中。原因是降壓拓撲相對較少 輸出側的噪聲。電感(圖2中的L1)與 輸出路徑(節點 A)。該節點將經歷一些紋波電壓, 但幅度通常只有幾mV。確切的值取決于 使用的開關頻率、輸入和輸出電壓值,以及 尤其是 L1 和 C2 的選定組件值。
圖2.通常,額外的輸入濾波器比輸出上的濾波器更能降低系統噪聲
然而,降壓拓撲的輸入端噪聲很大。當開關 S1 關斷時,沒有電流流入降壓穩壓器。當開關 S1 打開時, 全電流流入電路。輸入電容 C1 有助于降低 這些強烈的電流會稍微改變一下。盡管如此,輸入側噪聲要高得多。
降壓穩壓器輸入端的噪聲未與 敏感負載。但是,在普通電路中,有許多耦合 這種噪音的機制。輸入端的快速交流電 降壓級通常在電路板上長距離布線。這 變化的電流可以感應耦合到電路中的其他部分 并最終在敏感負載電路中產生噪聲。
輸入側濾波器在降低噪聲方面比 輸出側濾波器特定于降壓拓撲。其他拓撲,例如 作為升壓或反激,在輸出側產生高噪聲。結果, 輸出側的附加LC濾波器對于降低噪聲至關重要。
眾所周知,在為敏感負載供電時,額外的濾波 開關模式電源很有意義。噪音可以降低 有效地使用這樣的過濾器。許多設計師沒有意識到的是,在 在某些情況下,尤其是對于降壓穩壓器,濾除 輸入端獲得最佳性能。直覺上,人們會首先看到 降壓穩壓器和被供電負載之間的節點。
正如文章中所解釋的,在這種情況下,我們的直覺沒有 引導我們找到最佳解決方案。始終查看交替的節點 電流,也稱為熱回路,發生并正確進行額外的濾波 那里。從而有效降低開關噪聲。
審核編輯:郭婷
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