降低噪声小妙招:同步开关稳压器
发布时间:2022/12/1 11:03:00 来源:永阜康科技
作者:ADI现场应用工程师Frederik Dostal
当前大多数电子电路都需要多个电源电压。20年前,通用5V电源电压足以满足TTL逻辑和系统中所有其他部分的需求。如今,微控制器的输入/输出(I/O)需要2.5V,内核需要0.9V,传感器需要3.3V。接口也需要不同的电压,例如USB为5V。为了尽可能提高能源效率,目前的各个DC-DC转换级应用中都会使用开关稳压器。
图1显示了一个典型电源转换架构。
图1.12V电源轨上的各种开关稳压器
如果在系统中使用多种不同开关频率的开关稳压器,则在频谱中不仅会看到各自的基频及其谐波,还会看到与不同开关稳压器的频率之差相对应的拍频。
通过让系统中的不同开关稳压器同步,可以缓解开关稳压器输入端产生的辐射发射和传导发射问题。许多DC-DC转换器IC具有SYNC引脚,可将时钟信号提供给该引脚。借助内部锁相环(PLL),每个DC-DC转换器的开关频率设置为所提供的频率。
图2.降压转换器产生输入侧脉冲电流
这是一个很不错的解决方案,但此时钟信号如何产生?由于降压转换器会产生输入侧脉冲电流,因此确保它们不会同时从输入源汲取电流是有意义的。相移的外部SYNC时钟信号在这里提供了一种补救措施。这大大降低了开关稳压器输入侧的传导发射。
ADI LTC6902是一款小型附加时钟发生器,用于控制系统中多个开关稳压器的SYNC引脚。它是电源开发人员工具箱中的有用工具之一。该时钟器件可以提供100kHz至20MHz的时钟信号,以一定的相移分别驱动多达四个开关稳压器的SYNC引脚,而且如果需要,甚至可以使用可选的展频(SSFM)来降低频域中的个别峰值。在某些应用中,通过这个技巧可以满足不同的EMC要求。
图3.使用LTC6902等外部时钟发生器模块解决时钟问题
图3显示了图1中采用LTC6902多相振荡器的电源架构。它由5V电压供电。该电压由一个将12V转换为5V的降压转换器产生。对于开关稳压器,如果它们首先使用自己的内部振荡器独立启动,然后再提供外部时钟,则一般不会有问题。详细信息可在相应开关稳压器的数据手册中找到。
除了4相器件LTC6902之外,还有2相器件LTC6908和8相器件LTC6909。
如果一片电路板上有多个开关稳压器,也可以实现低噪声系统设计。除了通常的优化(例如选择合适的开关稳压器IC、优化电路板布局、添加各种滤波器),使用额外的时钟模块也可能有益。
关于作者
Frederik Dostal曾就读于德国埃尔兰根大学微电子学专业。他于2001年开始工作,涉足电源管理业务,曾担任各种应用工程师职位,并在亚利桑那州凤凰城工作了4年,负责开关模式电源。他于2009年加入ADI公司,并在慕尼黑ADI公司担任电源管理现场应用工程师。
|
|
|
您可能对以下产品感兴趣 |
|
|
|
产品型号 |
功能介绍 |
兼容型号 |
封装形式 |
工作电压 |
备注 |
CS5523 |
CS5523R是一款内置功率MOSFET的单片降压开关转换器。在4.5V-60V宽输入范围内,其持续输出电流可达到 0.6A,具有极好的负载和线性调整率。 |
LMR16006/MP2456/ETA2845 |
SOT23-6 |
4.5V-60V |
60V输入0.6A输出低功耗同步降压IC |
NDP2450 |
NDP2450KC支持5.5V至40V的极宽输入电压范围,输出电压从1V至25V可调。能够为负载持续提供高达5A的输出电流。 |
NDP2331/NDP2355/NDP2355 |
SOP-8 |
5.5V-40V |
5A、40V高效同步降压DC/DC转换器 |
NDP2355 |
NDP2355KC支持5.5V至30V的极宽输入电压范围,输出电压从1V至25V可调。能够为负载持续提供高达5.5A的输出电流。 |
NDP2331/NDP2345/NDP2450 |
SOP-8 |
5.5V-30V |
5.5A、30V高效同步降压DC/DC转换器 |
NDP2345 |
NDP2345支持5.5V至30V的极宽输入电压范围,输出电压从1V至25V可调。能够为负载持续提供高达4.5A的输出电流。 |
NDP2331/NDP2355/NDP2450 |
SOP-8 |
5.5V-30V |
4.5A、30V高效同步降压DC/DC转换器 |
NDP2331 |
NDP2331KC支持5.5V至30V的极宽输入电压范围,输出电压从1V至25V可调。能够为负载持续提供高达3A的输出电流。 |
NDP2345/NDP2355/NDP2450 |
SOP-8 |
5.5V-30V |
3A、30V高效同步降压DC/DC转换器 |
NDP2821 |
NDP2821KC是一款全集成高效率同步降压DC/DC转换器。其内部采用固定开关频率、平均电流控制模式构架。NDP2821KC具有出色的线路和负载调节能力,能够为负载持续提供高达1.5A的输出电流。该芯片支持8.5V至100V的极宽输入电压范围,输出电压从1.0V至60V可调。 |
|
SOP-8 |
8.5V-100V |
2.0A、100V高效同步降压DC/DC转换器 |
NDP1460 |
NDP1460QB是一款集成MOS管的高效同步降压DC/DC转换器。其内部采用抖频、平均电流模式控制结构。能够连续提供高达8A的输出电流,具有出色的线性和负载调节能力。NDP1460QB的输入电压范围从7V至38V,输出电压可调,范围从3.3V至25V。 |
NDP1480 |
QFN5*5 |
7V-38V |
40V输入6A同步降压IC |
NDP1480 |
NDP1480QB是一款集成MOS管的高效同步降压DC/DC转换器。其内部采用抖频、平均电流模式控制结构。能够连续提供高达8A的输出电流,具有出色的线性和负载调节能力。NDP1480QB的输入电压范围从7V至38V,输出电压可调,范围从3.3V至25V。
|
|
QFN5*5 |
7V-38V |
40V输入8A大电流同步降压IC |
|
|