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工程師設(shè)計濾波器堵住開關(guān)電源噪聲的方法
來源:東莞市成良智能科技 發(fā)布時間:2020-03-27 點(diǎn)擊量:783
開關(guān)電源產(chǎn)生的噪聲有的是可以在設(shè)計各種元器件的時間就會避免的,今天本文就來告訴大家,在
開始設(shè)計濾波器前,考慮一下單級濾波器RC或LC濾波器可以做什么。通常采用二級濾波器可以合理地將紋波抑制到幾百μVp-p范圍內(nèi),并將開關(guān)噪聲抑制在1 mV p-p 以下。降壓轉(zhuǎn)換器噪聲較低,因?yàn)殡娫措姼刑峁┝撕芎玫臑V波能力。這些限制是因?yàn)椋坏┘y波降低至μV級別,元件寄生和濾波器級之間的噪聲耦合便開始成為限制因素。
如果使用噪聲更低的開關(guān)電源,則需添加三級濾波器。然而,開關(guān)電源的基準(zhǔn)電壓源一般不是噪聲最低的元件,并且常常受到抖動噪聲的影響。這些都導(dǎo)致了低頻噪聲(1 Hz至100 kHz),通常不易慮除。因此,對于極低噪聲電源而言,使用單個二級濾波器然后在輸出端添加一個LDO可能更合適。
在更詳細(xì)地介紹各類開關(guān)電源之所用的濾波器的設(shè)計步驟前,部分在設(shè)計步驟中使用的各類濾波器的數(shù)值定義如下:
ΔIPP: 進(jìn)入輸出濾波器的峰峰值電流近似值。為方便計算,假定是正弦信號。數(shù)值取決于拓?fù)?。對于降壓轉(zhuǎn)換器而言,它是開關(guān)電源之電感中的峰峰值電流。對于升壓轉(zhuǎn)換器而言,它是開關(guān)B(通常是一個二極管)中的峰值電流。
ΔVRIPOUT: 轉(zhuǎn)換器開關(guān)頻率處的輸出電壓紋波近似值。
RESR: 所選輸出電容的ESR。 FSW: 轉(zhuǎn)換器開關(guān)頻率。
CRIP: 對于開關(guān)電源之輸出電容的計算中,假定所有ΔIPP 流入其中。ΔVTRANOUT: ISTEP施加于輸出時,VOUT的變化。ISTEP:輸出負(fù)載的瞬時變化。TSTEP: 轉(zhuǎn)換器對于輸出負(fù)載瞬時變化的近似響應(yīng)時間。
Fu: 轉(zhuǎn)換器的交越頻率。對于降壓轉(zhuǎn)換器而言,其值通常為FSW10。對于開關(guān)電源升壓或降壓/升壓轉(zhuǎn)換器而言,它通常位于右半平面零點(diǎn)(RHPZ)約1/3位置處。
以上就是這些需要注意的地方,如果能掌握這些,就能避免噪聲的產(chǎn)生,希望這篇文章能幫助到大家。
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