设计开关电源中使用的二级输出滤波器

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( 、 1 )
第2 步 :l 叮 以 根据 功耗 选择 。R
必须远大 J R E S R , 电 容 雨1 上 墨个滤 波 器
能起 作川 t。达将输 H 5 电流的 范 H 司 限
制 5 0 mA以 1 。
形。
为1 0 ~1 O O MH z 以上 ,远超 出大部 分
输 出滤 波 器对升 压拓 扑或其 他 任 陶瓷输 出 电容的 自谐振 频率 。因此 , 何带 有断续 电流 模式 的拓 扑之所 以 重 添 加 额 外 的 电 容 对 噪 声 衰 减 的 作 用 不
m ‰ - ^ r o t e
本 文 示 例 电 路 将 采 用 升 压 转
பைடு நூலகம்
线 良好并且使用陶瓷输出电容。 由于 电容 电荷的 变化而 导致 的开
用 中,经过 适 当滤波的 开关 转换 器可 换 器 ,但 结 果 可 以 直 接 应 用 于 任 意 关纹 波 ( 开 关频率 )相比输 出开 关的 以代替 线性 稳压 器从而 产生 低噪 声电 DC— DC 转 换器 。图1 所示 为升压转 换 无阻 尼振铃 而言 非常 小 ,下 文称 为输 源 。 哪 怕 在 要 求 极 低噪 声 电 源 的 苛 器在恒 定 电流模 式( C C M) 下的基本 波 出噪 声。一 般而 言 ,此 输 出噪 声 范围
际选择 元件 l 前进 行优化 ,然 J 从 成 流 。对 于什压 转换 器 苦,它 是歼 父 r ‘ t 器件 的数批 r } l 选 出实 l t , J , 件 B ( 通 常 是 一个二极 ) 中的峰 值 电
』 对 输 Ⅲ进 行 优 化 , 从 而 避 鲍 r 这 流 。 个『 r I J 题 。但 存川 外始进 行设计l j - f ,这 △ :转 换 器 外 关频 率处 的输 I I 1
原 - j
设计开关电源中使用的二级输出滤波器
AD I 公司 K e v i n M .To mp s e t t
最 近 , 开 关 电 源 几 乎 用 于 所 有 刻应 用中 ,上游 电源树 的 某个地 方也 要 ,是 因为 它在开 关 B内 电流具 有快 电子设 备中 。它们 由于尺 寸小 、成本 有可能 存在 开关 电路 。因此 ,有 必要 速 上升和 下 降时 间。这 会导 致激 励开 低 和 效 率 高 而具 有 极 高 的 价 值 。但 设计 经过优化 和 阻尼处 理的 多级滤 波 关 、布局 和输 出 电容 中的 寄生 电感 。 是 ,它们 最大 的缺点就 是 高开关 瞬态 器 ,来 消除开 关 电源转换 器的输 出噪 其结 果是 ,在 实际使 用 中,输 出波形 而 非图 1 ,哪 怕布 局布 导致 高输 出噪 声。这 个缺 点使它 们无 声 。 此 外 , 了 解 滤 波 器设 计 如 何 影 响 看 上去更 像 图2 法用 于以线 性稳 压器供 电为主的 高性 开关 电源转换 器的补偿也 很重要 。 能模拟 电路 中 。实践证 明 ,在很 多应
还有 很 多 炎 滤 波 器 适 × 寸 此 个 缎 滤 波 器 然 后 在 输 出 端 添 加 一 个 容 具 有较 I  ̄E S R。
输 出 滤 波 。本 文将 解 释 每 一 种滤 波 L D O u r 能 更 合适 。

许给 m设 计的觚 一 个步骤 。 交I l I
第3 步 :C 随 后 町通 过 公 式 2 公
式6 计算得 I l 1 。A、a 、b 羽I c 址 简化 计
种 度 的 复 杂 址 没 有 必 要 的 。 通 过 电 压纹 波近 似值 。
提 供的计算 公式 ,使 sI MP I J S 仿 真
器 例 如 免 赞 的 A1 ) I s i mP E 或者
l { :所 选输 出 电 容 的E S R。 F :转 换 器 开 关 频 率 。
假 设 ,以 便
・ 定 度 简 化 这 _ 匕 公
为 每
各类 滤 波 器 的 数 值 定 义 女 ¨
式 。 仍 然 需 要进 行 ・ 迭代 ,

A I :进 入输 …滤波 器的峰 峰f I , 【 余滤波 器 ;5 ~2 0 mV| J I ) 姚址 - 个很
电流近似 值。 为方便 计算 ,假定 是 【 I i 好 的选择 。c 1 随 后 通 过 公』 ¨ 算 弦信 0 ’ 。 数 值 取 决 十 打^ 寸 l 、 。对 于降 J f
详细 地 介
焚滤 波 的
R C- " 级 输 出 滤波 器 设 计 步 骤
的 公式 i { : / f 严i , l I . 做 r一
的 计 步骤 『 1 i 『 , 部 分 在 设 计 步 骤 中 使 用 的
1 步 :C1 根 以下 条什 选忤一 似 设Cl 的输 …纹 波近似 f I I c l l J 以忽 略
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图1升压转换器的基本 电压和 电流波形
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WWW e p c c o r n . C T / ・2 0 1 6 年1 1 月 ・ 夸 R电子
专题特写:电源
F e at u r e s
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此 ,埘 T : 极 低噪 声 } 也 源I 占 , 使 用 . } l { 电流转换 = { = { 仃} } J 。 本 文 似 定 陶 瓷 电
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个, 件 鄙 会 影 响 他 7 亡 件 的 数值。
A1 ) l S i 1 l 1 P 0 W e r 波 汁 工 币 l J 川 f ¨ : ( 例女 ¨ 成 本 或 ' r ) 的 线 性 化 公 式
转换 器 而 占,它是 电感 f 1 的峰峰值 电