如何降低DCDC开关电源布局设计的噪声
出处:衡丽电子 发布于:2020-10-21 14:31:40
在设计电源过程中, 的工作频率是一个重要的参数。对于低频,往往对应周围器件的尺寸增大,从而成本也增加。工作频率高,周围器件尺寸减小,但是对应的自身损耗也增加。那么如何降低噪声?
在上图中,可以看到当频率在100Khz时,电感占据主要地位,随着频率升高,电感的体积也是在减小的,感值也相应的再减少。输出端的电容值也是随频率升高而降低。输入端的电容基本上保持不变。
2.频率与损耗关系
对于半导体器件,损耗包括两部分,一部分是开关损耗,一部分是传导损耗,开关损耗随频率的升高而升高,传导损耗不受工作频率的影响。当开关损耗与传导损耗相等时,总损耗 。
通过以上两个参数,可以合理的设计电源工作频率。
3.电源布局设计---噪声的来源和降低
1)运放的输入与输出
在设计电源时,良好的布局可以降低电源噪声,电源噪声主要有三种:运算放大器的输入与输出,参考电压和斜坡。如下图所示:
运放输入端可能是电源中 为敏感的点,若要减小噪声,必须 化节点长度,并尽可能将反馈和输入组件靠近运放放置。如果反馈网络中存在高频积分内容, 理想的布局是,将反馈电阻放置到靠近运放的输入端,如果高频信号注入电阻-电容节点,高频信号就要承受电阻阻抗,而电容对于高频的阻抗很小。
2)斜坡
斜坡通常由电容器充放电引起(电压模式),或者由电源开关的采样电流(电流模式)。电压模式影响不大,因为电容对高频输入的信号阻抗很小,但是电流模式却是个问题。如下图所示:
对于上图中的 个图,可以采用IC控制上升沿消隐方法来去除,对于第二个图,可以采用并联多个电容的方法去除(主要是因为非充分斜率补偿)。
4.电源噪声的解决办法
第三点已经提及了几种引起电压噪声的方法,那么在排查电源噪声的时候,需要从三点入手。
1)观察运放的输出端是否有高频变化,改变补偿组件;
2)运放的参考电压,可以选用可靠的电压源,TL431较常用;
3)通过改变MOS的栅极电阻也可以对开关波形有一定的作用。
版权与免责声明
凡本网注明“出处:维库电子市场网”的所有作品,版权均属于维库电子市场网,转载请必须注明维库电子市场网,https://www.dzsc.com,违反者本网将追究相关法律责任。
本网转载并注明自其它出处的作品,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时,必须保留本网注明的作品出处,并自负版权等法律责任。
如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起一周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。
- 并联电压电池2024/4/23 17:45:00
- 运算放大器压摆率和上升时间解释2024/4/22 16:16:53
- B 类放大器的组成及其特性概述2024/4/16 17:22:23
- GaN 基高频 LLC 谐振转换器的设计注意事项2024/4/15 17:21:58
- 设计隔离降压转换器时如何选择变压器2024/4/15 17:05:28