可以使用不同的濾波技術來降低開關噪聲 調(diào)節(jié)器。一種效果特別好的是帶電感器的LC濾波器 與潮流串聯(lián)和電容從濾波電壓 接地。這種類型的LC濾波器在頻率上產(chǎn)生雙極點 域。根據(jù)L和C的值,轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(xiàn)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(zhuǎn)換 頻率通常在 50 MHz 和 200 MHz 之間,會衰減。
圖1.降壓穩(wěn)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(wěn)壓器將被附加濾波器衰減。雖然漣漪 電壓出現(xiàn)在節(jié)點A中(圖1),節(jié)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(wěn)壓器, 附加LC濾波器位于開關穩(wěn)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(cè)的噪聲。電感(圖2中的L1)與 輸出路徑(節(jié)點 A)。該節(jié)點將經(jīng)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(tǒng)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(wěn)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(cè)噪聲要高得多。
降壓穩(wěn)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(chǎn)生噪聲。
輸入側(cè)濾波器在降低噪聲方面比 輸出側(cè)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(cè)產(chǎn)生高噪聲。結(jié)果, 輸出側(cè)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(wěn)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(wěn)壓器和被供電負載之間的節(jié)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(jié)點 電流,也稱為熱回路,發(fā)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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