使用LC濾波器降低開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器噪聲

可以使用不同的濾波技術(shù)來(lái)降低開(kāi)關(guān)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(diǎn) 域。根據(jù)L和C的值，轉(zhuǎn)折頻率（在本例中為雙極）可以設(shè)置為降低噪聲 從開(kāi)關(guān)頻率和開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換頻率 開(kāi)關(guān)模式電源。附加的LC電路用作 低通濾波器。

當(dāng)由以下電源供電的敏感電子設(shè)備出現(xiàn)噪音問(wèn)題時(shí) 開(kāi)關(guān)模式電源，由L2和C3組成的濾波器通?？梢?使用（圖1）。電源的輸出電壓被濾波 LC 濾波器。來(lái)自開(kāi)關(guān)頻率的高頻噪聲， 通常在 500 kHz 和 3 MHz 之間，并且從開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換 頻率通常在 50 MHz 和 200 MHz 之間，會(huì)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(fù)載供電。

附加濾波器在電路中的位置對(duì)于 成功過(guò)濾。直觀地說(shuō)，人們會(huì)把這個(gè)濾波器放在輸出之間 開(kāi)關(guān)模式電源和敏感負(fù)載。如此敏感 負(fù)載可以是高分辨率ADC、DAC、低信號(hào)運(yùn)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(diǎn)A中（圖1），節(jié)點(diǎn)B中的噪聲會(huì)低得多。

但是，如果開(kāi)關(guān)模式電源恰好是降壓穩(wěn)壓器， 附加LC濾波器位于開(kāi)關(guān)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?fù)湎鄬?duì)較少 輸出側(cè)的噪聲。電感（圖2中的L1）與 輸出路徑（節(jié)點(diǎn) A）。該節(jié)點(diǎn)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(kāi)關(guān)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?fù)涞妮斎攵嗽肼暫艽?。?dāng)開(kāi)關(guān) S1 關(guān)斷時(shí)，沒(méi)有電流流入降壓穩(wěn)壓器。當(dāng)開(kāi)關(guān) S1 打開(kāi)時(shí)， 全電流流入電路。輸入電容 C1 有助于降低 這些強(qiáng)烈的電流會(huì)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(fù)載。但是，在普通電路中，有許多耦合 這種噪音的機(jī)制。輸入端的快速交流電 降壓級(jí)通常在電路板上長(zhǎng)距離布線。這 變化的電流可以感應(yīng)耦合到電路中的其他部分 并最終在敏感負(fù)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?fù)?。其他拓?fù)?，例?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(duì)于降低噪聲至關(guān)重要。

眾所周知，在為敏感負(fù)載供電時(shí)，額外的濾波 開(kāi)關(guān)模式電源很有意義。噪音可以降低 有效地使用這樣的過(guò)濾器。許多設(shè)計(jì)師沒(méi)有意識(shí)到的是，在 在某些情況下，尤其是對(duì)于降壓穩(wěn)壓器，濾除 輸入端獲得最佳性能。直覺(jué)上，人們會(huì)首先看到 降壓穩(wěn)壓器和被供電負(fù)載之間的節(jié)點(diǎn)。

正如文章中所解釋的，在這種情況下，我們的直覺(jué)沒(méi)有 引導(dǎo)我們找到最佳解決方案。始終查看交替的節(jié)點(diǎn) 電流，也稱為熱回路，發(fā)生并正確進(jìn)行額外的濾波 那里。從而有效降低開(kāi)關(guān)噪聲。

審核編輯：郭婷